“Рециклиране” на вода или нейната повторна употреба

Изменението на климата е много вероятно да доведе разширяване на териториите на земното кълбо, където има недостиг на вода. Очаква се населението да продължава да расте, което от своя страна задълбочава проблема. Основната част от растежа ще бъде най-вече в градовете, което води до повишаване на платежоспособността, увеличаване на нуждите от хранителни продукти, респективно необходимост от много повече вода. С нарастващите цени на енергията, неизменно ще бъде увеличена и цената на чистата вода. В дългосрочен план е изключително важно и необходимо да бъдат осигурени достъпни инженерни решения за достъп до чиста и/или питейна вода, в продължение на цел номер 6 за устойчиво развитие на ООН – до 2030 година да се осигури всеобщ и равен достъп за всички до безопасна питейна вода с достъпна цена.

Конвенционалните инженерни решения, които са се доказали в миналото, вероятно ще бъдат правило през следващото десетилетие. В развитите страни, в които вече има изградена водна инфраструктура, с относително ниска и достъпна цена за вода, се очаква да бъдат модернизирани и усъвършенствани съществуващите технологии и инженерни решения. От друга страна обаче, изменението на климата ще доведе до по-чести и тежки засушавания, представляващи сериозен риск за достъпа до вода. В дългосрочен план, най-добрите решения за добиване на вода в засушени региони са повторното използване на отпадъчни води като питейни води, както и непрекъснатото третиране на вода.  Замърсяването на водата има огромно въздействие върху общественото здраве и околната среда, които са приети като неизбежно в името на икономиката, но може би има изключително успешна и работеща алтернатива – така нареченото рециклиране или повторно използване на вода ( питейни, дъждовни, отпадъчни, индустриални).

Основи на повторното използване на вода

Повторното използване на водата (известно още като рециклиране на вода или рекултивация на вода) регенерира вода от различни източници, след което я обработва и използва повторно за полезни цели като селско стопанство и напояване, доставки на питейна вода, попълване на подземни води, промишлени процеси и възстановяване на околната среда. Повторното използване на водата може да осигури алтернативи на съществуващите водни запаси и да се използва за подобряване на водната сигурност, устойчивост и устойчивост.

Повторното използване на водата може да бъде определено като планирано или непланирано. Непланираното повторно използване на водата се отнася до ситуации, при които източникът на вода се състои основно от използвана преди това вода. Често срещан пример за непланирано повторно използване на вода се случва, когато общностите черпят своите водни запаси от реки, като например реките, които получават пречистени отпадъчни води от пречиствателни станции нагоре по течението.

Планираната повторна употреба на водата се отнася до водни системи и инфраструктира, проектирани с цел полезно повторно използване на рециклирана вода. Често общностите ще се стремят да оптимизират цялостното си използване на вода чрез повторно използване на водата до възможната степен в рамките на общността, преди водата да бъде въведена отново в околната среда. Примери за планирана повторна употреба включват напояването, промишлена технологична вода, доставки на питейна вода и управление на доставките на подземни води.

Видове повторно използване на вода

Източниците на вода за потенциална повторна употреба могат включват градски отпадъчни води, води от промишлени процеси, вода за охлаждане, дъждовна вода, селскостопански отток и обратни потоци, както и произведена вода от дейности по добив на природни ресурси. Тези източници на вода се третират адекватно, за да отговарят на изискванията за пригодност за конкретна следваща употреба. Това са изискванията за пречистване, за да се доведе водата от конкретен източник до необходимото качество, за да се гарантира общественото здраве, опазването на околната среда или специфичните потребителски нужди. Например, регенерираната вода за напояване на култури трябва да бъде с определени качествени показатели за предотвратяване на увреждане на растенията и почвите, поддържане на безопасността на храните и защита на здравето на селскостопанските работници.

Приложения за употреба на рециклирана вода

• Напояване за селското стопанство
• Напояване за озеленяване ( например паркове)
• Градски водопроводни инсталации
• Процесна вода за индустриални приложения (електроцентрали, рафинерии, фабрики)
• Контрол на праха или повърхностно почистване на пътища, строителни площадки и други зони с трафик
• Строителни процеси ( например смесване на бетон)
• Доставяне на изкуствени езера и вътрешни или крайбрежни водоносни хоризонти
• Възстановяване на околната среда
• Използване на закрито, като например измиване на тоалетни

Повторно използване на индустриални води

Повторното използване и рециклиране на промишлена вода е процесът, чрез който отпадъчните води, произведени от един източник, се третират, за да бъдат повторно използвани в същия процес или рециклирани за друг. Възможностите за повторно използване и рециклиране на отпадъчни води в промишлено предприятие могат да включват:

• Общо рециклиране на отпадъчни води от промишлени процеси
• Промивка на охладителна кула
• Промивка на котела
• Инсталации за обратна осмоза (RO)
• Охлаждаща вода
• Йонообменни води за измиване
• Събрани дъждовни води

Налични са различни методи за рециклиране или повторно използване на промишлена вода в зависимост от изискванията за качество на водата, ограниченията на пространството и бюджетните съображения. Всяка индустрия има различни източници на отпадъчни води, които трябва да бъдат внимателно оценени, за да се намери правилното решение за пречистване и повторно използване.

Етапи на пречистване на отпадъчни води за рециклиране?

• Първично пречистване

Първият етап от процеса на пречистване на водата има за задача да отдели суспендираните твърди вещества (SS) от отпадъчните води. 70% до 90% от тези материали се отстраняват чрез процеси на флокулация, коагулация, утаяване и флотация. На този етап се въвеждат химически реагенти в зависимост от необходимата степен на пречистване.

• Вторично пречистване

Усъвършенстваните методи за биологично третиране използват способността на определени бактерии да елиминират разтворените замърсители, съдържащи се в отпадъчните води. Те включват въглеродни, азотни и фосфорни замърсители. Тези методи за биологично третиране понякога са и с използването на химически реагенти, когато целите на третирането са високи.

• Третично пречистване

Този последен етап има за цел да премахне всички останали разтворени твърди вещества от пречистената вода и дезинфекцираната отпадъчна вода, така че пречистената вода да може да се използва повторно.

• Третиране на утайки

Материалите и замърсителите, отстранени по време на операциите по пречистване, се превръщат в утайки, които могат да бъдат третирани в зависимост от нуждите на предприятието. В най-общия случай се изграждат биогаз и когенерационни инсталации, които генерират допълнителна сигурност при снабдяването с електроенергия на предприятието.

В зависимост от индустриалните нужди и характера на производството са разработени различни технологии за повторното оползотворяване на водата.  В хартиената промишленост например водата може да се рециклира с помощта на мембранна филтрация и MBR биореактори.За рециклиране на вода в текстилната промишленост мембранната филтрация също е предпочитан вариант в сравнение с други техники за пречистване на отпадъчни води. В птицевъдството най-често се използва филтриране и дезинфекция с озон охлаждащата вода може да бъде рециклирана. В ХВП най-често водата се третира, чрез UV-дезинфекция и мембранна филтрация.

Ползите от третирането и повторната употреба на води са намаляване на оперативните разходи за сурова вода, както и тези за извеждане на отпадъчни води. Оперативната ефективност и устойчивостта също могат да бъдат увеличени заедно с подобрен производствен капацитет поради увеличаването на наличната чиста вода. Цялостното въздействие на предприятието върху околната среда ще намали и неговия воден отпечатък.