Moderní trendy v oboru čištění odpadních vod

Kirill Antonov

Bachelor's thesis

Modern Trends in Wastewater Treatment

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá moderními trendy čištění odpadních vod. Nejprve jsou v práci shrnuty typy odpadních vod, hlavní ukazatele znečištění a základní legislativa. Jsou popsány tradiční postupy čištění odpadních vod a různé moderní biologické, fyzikálně-chemické a elektrochemické metody úpravy vod. Mechanické předčištění pomáhá odstranit hrubé nečistoty, jejichž přítomnost je nežádoucí v dalších procesech čištění. Při mechanickém stupni čištění se používají automatické zařízení (česle, síta, lapáky písku atd.). Tyto zařízení dokážou odstranit více než 60 % nerozpuštěných předmětů a látek. Následující biologické čištění pomocí mikroorganismů je pak zaměřeno hlavně na odstranění dusíku a fosforu a rozklad dalších látek na jednodušší látky. S rozvojem technologií, které jsou v práci zmiňovány, můžeme odstraňovat tyto látky účinněji a při tom šetřit na nákladech v provozu čistíren. Například, dusík z odpadních vod můžeme odstraňovat pomocí nitritaci – ANAMMOX, což pomáhá šetřit na elektřině v provozu čistíren. Druhou důležitou k odstraňování látku jako fosfor můžeme např. odstranit pomocí využívání přírodních materiálů, kdy jsou srážecí metody nahrazovány metodami založenými na biofiltračních procesech, kde se používají modifikované sorpční materiály a je ta metoda šetrná k ekologii. Po biologickém čištění je možné vodu dočistit a využívat pro různé účely. Konečně můžeme dosáhnout i kvality vody, která je srovnatelná s pitnou vodou. K tomu existují různé fyzikálně-chemické metody, jako jsou adsorpce, stripování, koagulace, flokulace, flotace a membránové metody. Většinou se fyzikálně-chemické metody používají pro čištění průmyslových odpadních vod. Každý průmysl (potravinářský, automobilový, chemický, sklářský, textilní, metalurgický) musí mít speciální zařízení na čištění produkovaných odpadních vod, aby se vyhnul vypouštění surových vod s vysokým obsahem toxických a nebezpečných látek. Samozřejmě, že s postupující změnou lidského života stále se objevují nové znečištění ve formě různých léčiv, ilegálních drog atd., proto se vláda snaží upravit zákony tak, aby technologie čištění fungovaly co nejlíp.

Abstract:

This bachelor’s thesis is about modern trends in the field of wastewater treatment. This paper initially summarises the types of wastewater, key contamination indicators and the basic legislation. It also describes the traditional procedures used to treat wastewater and various modern biological, physical-chemical and electro-chemical methods for treating water. Mechanical pre-treatment helps remove large contaminants, the presence of which is undesirable during the subsequent treatment processes. Automatic systems (trash racks, screens, sand traps, etc. are used during the mechanical treatment phase. These systems are capable of removing over 60% of un-dissolved items and substances. Subsequent biological treatment using micro-organisms focuses mainly on removing nitrogen and phosphorus and breaking down other substances into simpler elements. As the technologies that are mentioned in this paper are developed further, we will be able to remove these substances more effectively, while reducing costs for operating wastewater treatment plants. For instance, nitrogen can be removed from wastewater using nitration – ANAMMOX, which helps reduce the electricity needed to operate wastewater treatment plants. Another significant substance that is removed from wastewater is phosphorus, which we can remove using natural materials for example. This means that coagulation methods are replaced by methods based on biofiltration processes, in which modified absorption materials are used and these methods are therefore more environmentally friendly. After biological treatment, the water can be treated further and used for various purposes. We can even achieve a water quality that is comparable to potable water. There are various physical-chemical methods for this, such as absorption, desorption, coagulation, flocculation, flotation and membrane methods. Physical-chemical methods are usually used to treat industrial wastewater. Each industry (food, automotive, chemical, glass, textile, metallurgical) must have specific equipment for treating the produced wastewater in order to prevent raw water containing high amounts of toxic and dangerous substances being discharged. New contaminants in the form of various medications, illegal drugs, etc. appear as the human world gradually changes, which is why the government endeavours to modify laws so that the treatment technology works as efficiently as possible.

Keywords

čištění odpadních vod, organické znečištění, sloučeniny dusíku, aktivační proces, terciární čištění, průmyslové vody, toxické látky

Keywords

wastewater treatment, organic contamination, nitrogen compounds, activation process, tertiary treatment, industrial water, toxic substances

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Pavel Švehla, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Public Administration in Agriculture and Landscape Management / Public Administration in Agriculture and Landscape