Lima Kaedah Rawatan Fizikal Utama dalam Rawatan Air Sisa

Air adalah sumber kehidupan, tetapi dengan pecutan perindustrian, masalah pencemaran air menjadi semakin serius. Rawatan air sisa telah menjadi langkah utama untuk melindungi alam sekitar dan mengekalkan keseimbangan ekologi.

Rawatan air sisa ialah proses penulenan air sisa untuk memenuhi piawaian pelepasan atau menggunakan semula keperluan kualiti air. Teknologi rawatan air sisa moden terbahagi terutamanya kepada tiga kategori: rawatan fizikal, rawatan kimia dan rawatan biologi.

Antaranya, kaedah rawatan fizikal selalunya merupakan pilihan pertama atau langkah prarawatan dalam rawatan air sisa kerana peralatannya yang ringkas, operasi yang mudah dan keberkesanan-kos yang tinggi. Hari ini, kami akan mengkaji beberapa kaedah fizikal biasa dalam rawatan air sisa secara terperinci.

Pemisahan graviti adalah kaedah rawatan fizikal yang paling asas dan digunakan secara meluas. Prinsip terasnya adalah untuk menggunakan perbezaan ketumpatan antara zarah terampai dan air.

1. Kaedah Pemendapan (Benda Lebih Berat Tenggelam)

Apabila ketumpatan pepejal terampai lebih besar daripada air, ia tenggelam ke dasar di bawah tindakan graviti. Ini adalah cara yang berkesan untuk mengeluarkan pasir, sedimen kimia dan enap cemar daripada air. Berdasarkan kepekatan pepejal terampai, pemendapan boleh dikelaskan kepada empat bentuk:

Pemendapan bebas: Zarah mendap secara bebas tanpa mengganggu antara satu sama lain. Biasa digunakan dalam ruang pasir untuk mengeluarkan pasir.

Pemendapan pembekuan: Zarah berlanggar dan menggumpal semasa mendap, membesar dalam saiz dan mempercepatkan pemendapan. Selalunya dicapai dengan menambah flocculants, seperti untuk mengeluarkan tanah halus.

Pemendapan cetek (sedimentasi sesak): Kepekatan pepejal terampai yang tinggi menyebabkan zarah mendap dalam kelompok, membentuk antara muka yang berbeza. Biasa digunakan dalam rawatan air-kekeruhan tinggi.

Pemendapan mampatan: Kepekatan zarah yang sangat tinggi di bahagian bawah; air diperah keluar oleh graviti dari lapisan atas. Terutamanya berlaku di bahagian bawah tangki pemendapan.

2. Pengapungan dan pengapungan udara (zarah ringan terapung ke atas)

Apabila ketumpatan pepejal terampai kurang daripada air (cth, minyak, benzena), ia akan terapung ke permukaan, membentuk buih. Pengapungan udara seterusnya mengurangkan ketumpatan pepejal terampai dengan membenarkan gelembung udara melekat padanya, dengan itu dapat mengeluarkan zarah minyak yang lebih besar daripada 60μm dan pepejal berketumpatan-rendah daripada air sisa dengan cekap.

Apabila objek berputar pada kelajuan tinggi, ia menghasilkan daya emparan. Pengasingan emparan menggunakan prinsip ini, menggunakan emparan atau hidrosiklon untuk memisahkan bahan-bahan jisim yang berbeza dengan menggunakan daya emparan berbeza yang mereka alami.

Prinsip: Zarah yang lebih besar dibuang ke pinggir, manakala zarah yang lebih kecil kekal di dalam, dikumpulkan secara berasingan melalui alur keluar yang berbeza.

Kelebihan: Kelajuan pemisahan yang cepat, kesan yang baik, biasanya digunakan untuk merawat air sisa berminyak dan air sisa logam berat.

Penapisan ialah kaedah yang berkesan untuk mengeluarkan pepejal terampai, terutamanya zarah kecil dalam ampaian-kepekatan rendah. Air sisa mengalir melalui media berliang, di mana bendasing terperangkap. Berdasarkan media, ia boleh dibahagikan kepada empat kategori:

1. Penapisan Skrin

Media: Bar skrin atau skrin penapis.

Fungsi: Memintas pepejal terampai yang besar, seperti rumpai, kain buruk, pulpa, dsb., berfungsi sebagai barisan pertahanan pertama dalam rawatan air sisa.

2. Penapisan Mikroporous

Media: Kain penapis, cakera penapis, tiub penapis tersinter, dsb.

Fungsi: Mengeluarkan zarah halus, yang biasa digunakan dalam penapisan ketepatan.

3. Penapisan Membran (Wakil-Teknologi Tinggi)

Media: Membran separa telap-yang direka khas.

Fungsi: Menyingkirkan bakteria, virus, bahan organik dan bahan terlarut secara terpilih daripada air di bawah tekanan atau medan elektrik. Teknologi utama termasuk osmosis terbalik, ultrafiltrasi dan elektrodialisis, menjadikannya teknologi teras untuk rawatan lanjutan.

4. Penapisan Katil Dalam

Media: Media penapis berbutir seperti pasir kuarza dan antrasit.

Fungsi: Air mengalir melalui media penapis katil dalam, di mana pepejal terampai terperangkap di dalam liang. Biasa digunakan untuk rawatan lanjutan selepas rawatan biologi, memastikan efluen memenuhi piawaian penggunaan semula.

Penghabluran penyejatan digunakan terutamanya untuk-tinggi garam atau air sisa organik, mencapai pengasingan bahan dan pemulihan melalui perubahan fasa fizikal.

1. Prinsip Penyejatan: Menggunakan perbezaan takat didih antara komponen dalam larutan bercampur, pemanasan menyebabkan bahan-takat didih-yang lebih rendah menguap dan terlepas, yang kemudiannya dipeluwap dan dipulihkan. Teknologi moden seperti MVR (Mechanical Vapor Recompression) dengan ketara mengurangkan penggunaan tenaga dengan mengitar semula wap sekunder.

2. Prinsip Penghabluran

Menggunakan sifat bahawa keterlarutan berubah dengan suhu, air disingkirkan melalui penyejatan atau penyejukan, menyebabkan larutan mencapai keadaan supertepu, mengakibatkan pemendakan kristal. Ini bukan sahaja merawat air buangan tetapi juga membolehkan pemulihan sumber garam tak organik atau bahan organik.

Kaedah penjerapan menggunakan luas permukaan khusus yang besar dan aktiviti permukaan bahan berliang seperti karbon teraktif, zeolit, dan tanah diatom untuk menyerap bahan organik terlarut, warna, bau, dan beberapa ion logam berat dalam air. Bahan pencemar dipasang dengan kuat di dalam liang penjerap, mencapai pembersihan air dalam.

Teknologi ini amat sesuai untuk merawat-pencemaran yang rendah kepekatan tetapi keras, seperti fenol, sisa racun perosak dan pewarna, dan biasanya digunakan untuk rawatan mendalam air sisa industri atau titik-penggunaan-pembersihan air minuman. Bahan tepu boleh digunakan semula melalui penjanaan semula haba atau kimia, dengan berkesan mengurangkan kos operasi.

Walaupun kaedah rawatan fizikal adalah berdasarkan prinsip mudah, ia merupakan asas yang amat diperlukan dalam sistem rawatan air sisa. Daripada pemendapan graviti asas kepada-pemisahan membran canggih dan penghabluran sejatan, teknologi fizikal memainkan peranan penting dalam pelbagai senario rawatan air kerana kecekapan tinggi, ekonomi dan kemesraan alam sekitar. Sama ada prarawatan air sisa bandar atau pembersihan mendalam dan pemulihan sumber air sisa industri, kaedah fizikal menyediakan penyelesaian yang boleh dipercayai dan mampan.

Dengan kemajuan dalam sains bahan dan teknologi penjimatan-tenaga, kaedah rawatan fizikal sentiasa dinaik taraf-inovasi seperti bahan membran antikotoran baharu, sistem MVR-bertenaga rendah dan peralatan emparan kawalan pintar terus muncul, memacu peningkatan dalam kecekapan dan ekonomi rawatan. Kaedah fizikal sudah pasti akan memainkan peranan yang semakin penting dalam pelbagai senario.