廃水処理システム

廃水処理システムは、都市および産業排水から汚染物質を除去し、安全に放流または再利用できるようにするものです。

Definition

排出または再利用の前に、廃水から浮遊物質、有機物、栄養素、病原体、およびその他の汚染物質を段階的に除去するよう設計された施設およびプロセス系統。

Scope

このトピックでは、廃水を処理するために使用される段階的なプロセスについて説明します。これには、予備的および一次物理処理、活性汚泥や散水濾床などの生物学的二次処理、栄養素および残留汚染物質除去のための高度な三次処理、ならびに消毒と汚泥およびバイオソリッドの処理が含まれます。排出される排水は水質汚染の領域に関連し、資源回収はより広範な廃棄物管理に関連します。

Core questions

• 処理の各段階でどのような汚染物質が除去されますか？
• 生物学的二次処理はどのように有機負荷を低減しますか？
• 三次処理はどのように栄養素と残留汚染物質を除去しますか？
• 汚泥とバイオソリッドはどのように管理されますか？

Key theories

段階的な一次、二次、三次処理

処理は段階的に進行し、物理的な一次処理で沈降性固形物を除去し、生物学的な二次処理で溶解性および浮遊性の有機物を分解し、三次処理で栄養素と残存汚染物質を対象とします。

生物学的有機物除去

二次処理は、活性汚泥プロセスのように微生物群集を利用して、生分解性有機物を酸化し、排出される排水の酸素要求量を低減します。

Clinical relevance

廃水処理は、酸素要求性廃棄物、栄養素、および病原体を削減することにより、受水域と公衆衛生を保護します。その設計と運用は、排出または再利用される水の品質を決定します。

Evidence & guidelines

処理設計と排水品質は、一般的に確立された工学的手法と排出許可要件に従いますが、ここでは、これらを規範的な制限としてではなく、廃水がどのように処理されるかを説明するために記述されています。

History

工学的な廃水処理は、20世紀を通じて、単純な沈殿と消毒から、1910年代に導入された活性汚泥プロセス、そして後には、クリーンウォーター法によって推進された高度な栄養素除去および資源回収システムへと拡大しました。

Seminal works

• metcalf2014
• davis2008
• manahan2017

Frequently asked questions

一次処理と二次処理の違いは何ですか？

一次処理は、沈降性および浮遊性の固形物を物理的に除去するのに対し、二次処理は微生物を利用して溶解性および浮遊性の有機物を分解し、排水の酸素要求量を大幅に低減します。

活性汚泥とは何ですか？

活性汚泥とは、微生物の懸濁液を廃水と混合し、曝気することで微生物が有機物を消費する生物学的処理プロセスです。その後、微生物塊は沈降分離され、一部が再循環されます。