Redukcji fosforu ogólnego w ściekach

Redukcji fosforu ogólnego w ściekach stanowi nieodzowny element procesu oczyszczania, ze względu na potencjał tych związków w wywoływaniu eutrofizacji. Fosfor występuje w ściekach w postaci rozpuszczonej, jak i zawieszonej, obejmując ortofosforany, polifosforany oraz fosfor organicznie związany. Wysokie stężenia fosforu, nawet na poziomie kilku mg/l, mogą skutkować nadmiernym wzrostem mikroorganizmów (np. glonów) w wodach odbiorczych, co wpływa negatywnie na równowagę ekosystemów wodnych.

Przyczyny obecności fosforu w ściekach

Główne źródła fosforu w ściekach obejmują:

• Źródła domowe – środki czystości, detergenty oraz odpady organiczne pochodzące z gospodarstw domowych,

• Źródła przemysłowe – odpady z procesów technologicznych, w których fosfor jest wykorzystywany lub przetwarzany,

• Składniki w naturalnych nawozach – spłukiwanie substancji nawozowych z terenów rolniczych, które mogą przedostawać się do systemów kanalizacyjnych.

Obecność fosforu w różnych formach chemicznych determinuje konieczność stosowania metod usuwania obejmujących zarówno procesy chemiczne, jak i biologiczne.

Metody redukcji fosforu

W praktyce technologicznej stosuje się dwie zasady usuwania fosforu z ścieków:

• Redukcja chemiczna Polega na dodaniu reagentów precypitujących (np. soli żelaza lub glinu, a także wapna), które powodują wytrącenie fosforu w postaci nierozpuszczalnych związków. Kluczowe czynniki wpływające na skuteczność procesu to dobór odpowiedniej dawki, optymalne pH oraz czas kontaktu reagentu z ściekami. Proces ten jest szczególnie efektywny w instalacjach o prostych rozwiązaniach technologicznych oraz w systemach małych przydomowych oczyszczalni. W praktycznych badaniach wykazano, że niektóre koagulanty, np. PIX – 111, przy odpowiedniej dawce pozwalają efektywnie obniżyć stężenie fosforu przy mniejszym zużyciu alkaliczności i ograniczonym spadku wartości pH.

  • Koagulant żelazowy Pix 113

  • Koagulant żelazowy Pix 111

• Redukcja biologiczna W tzw. systemach z rozszerzonym usuwaniem fosforu (Enhanced Biological Phosphorus Removal, EBPR) stosuje się specjalistyczne mikroorganizmy, które pod warunkiem odpowiednio sterylnych warunków (okresy beztlenowe i napowietrzane) nadmiernie akumulują fosfor wewnątrz swoich komórek. Proces ten wymaga starannej kontroli parametrów procesu, m.in. długości cyklu oraz stosunku faz tlenowych do beztlenowych, co zapewnia wysoką efektywność usuwania fosforu przy jednoczesnym ograniczeniu zużycia chemikaliów.

W praktycznych zastosowaniach można również spotkać rozwiązania hybrydowe, łączące obie metody w celu osiągnięcia optymalnych parametrów oczyszczania, co jest istotne w systemach o zmiennym charakterze obciążenia.

Kontrola procesu i monitoring

Dla osiągnięcia wymaganych norm jakości ścieków niezbędne są systematyczne działania kontrolne obejmujące:

• Monitorowanie stężeń fosforu – regularne oznaczanie fosforu ogólnego zarówno w postaci rozpuszczonej, jak i zawieszonej przy użyciu metod spektrofotometrycznych lub chromatograficznych,

• Kontrolę warunków procesowych – utrzymywanie optymalnych parametrów pH, temperatury oraz okresów tlenowych i beztlenowych (w przypadku procesu biologicznego),

• Optymalizację dawek reagentów – w systemach chemicznych niezbędna jest kalibracja dawek używanych soli koagulujących na podstawie bieżących analiz surowych ścieków,

• Dokumentację i analizę danych – prowadzenie rejestrów wyników pomiarów oraz analiz efektywności procesów w celu szybkiej identyfikacji ewentualnych nieprawidłowości i wdrożenia działań korygujących.

Redukcja fosforu ogólnego w ściekach jest kluczowym elementem zapewniającym ochronę ekosystemów wodnych przed eutrofizacją. Efektywne stosowanie metod chemicznych, biologicznych lub hybrydowych, poparte stałym monitoringiem procesów, umożliwia osiągnięcie wymaganych norm jakości oczyszczonych ścieków. Zintegrowane podejście oparte na precyzyjnych analizach i optymalizacji parametrów procesowych stanowi fundament nowoczesnych technologii oczyszczania ścieków, gwarantując trwałość uzyskanych rezultatów oraz minimalizując negatywny wpływ na środowisko naturalne.

Koagulanty glinowe, stosowane w procesach oczyszczania ścieków, stanowią istotny element technologii usuwania fosforanów ze ścieków. W wyniku ich zastosowania następuje wytrącanie fosforanów w postaci nierozpuszczalnych soli, głównie fosforanu glinu, co pozwala na redukcję ładunku fosforowego w odprowadzanych ściekach oraz ogranicza zjawiska eutrofizacji wód odbiorczych.