تصفیه فاضلاب چیست؟
فرایند تصفیه فاضلاب به روشی گفته می شود فاضلاب یا پساب هنوز قابلیت تصفیه شدن برای مصارف گوناگون را دارد.
پساب معمولا شامل آبهایی می شود که در نتیجه جمع آوری فاضلاب خانگی، آب باران که در جوی ها جمع می شود و آب کارخانجات صنعتی که برای خنک کردن و یا فرایندهای شیمیایی استفاده می شود.
این پساب ها اگر تصفیه شوند قابلیت استفاده دوباره را دارند اما اگر در محیط رها شوند می توانند اثرات مخربی را برای محیط زیست و انسانها داشته باشند.
با رشد روزافزون صنایع و افزایش مصرف آب در فرآیندهای صنعتی در کارخانجات، تولید فاضلاب صنعتی به یک معضل زیست محیطی مهم تبدیل شده است که شاید تا سالهای نچندان دور زیاد مهم تلقی نمی شد اما اگر چاره ای برای مهار و کنترل آن اندیشیده نمی شد به یک معضل بزرگ تبدیل می شد.
تصفیه فاضلاب صنعتی نه تنها برای حفظ منابع آب شیرین و حفظ محیط زیست اهمیت دارد، بلکه از دیدگاه اقتصادی در کاهش هزینه‌ها و بازیافت منابع آبی نیز نقش مهمی ایفا می‌کند.
در این مقاله، به بررسی انواع فاضلاب‌های صنعتی، روشهای تصفیه فاضلاب صنعتی، طراحی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب صنعتی، قطعات و تجهیزات مورد استفاده در فرآیند تصفیه فاضلاب پرداخته شده است.
کلیدواژه‌ها: فاضلاب صنعتی، تصفیه‌خانه فاضلاب، قطعات تصفیه فاضلاب، روشهای فیزیکی تصفیه
فاضلاب، روش های شیمیایی تصفیه فاضلاب، روش های بیولوژیکی تصفیه فاضلاب.
صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی، نساجی، شیمیایی، فلزی و نفت و گاز در فرآیندهای تولیدی خود مقدار زیادی آب مصرف می‌کنند. خروجی این فرآیندها به شکل فاضلاب صنعتی حاوی مواد آلاینده‌ای مانند فلزات سنگین، روغن‌ها، مواد آلی و غیرآلی و ترکیبات شیمیایی خطرناک است.
ورود این فاضلاب‌ها به منابع آبی بدون تصفیه مناسب می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیری به محیط زیست و سلامت انسان وارد کند. بنابراین طراحی و بهره‌برداری از سیستم‌های مؤثر تصفیه فاضلاب صنعتی امری حیاتی محسوب می‌شود.
یکی از مهمترین اهداف راه اندازی تصفیه فاضلاب حذف مواد جامد معلق از فاضلاب قبل از تخلیه در محیط می باشد. برخی از مواد معلق موجود در فاضلاب صنعتی باعث می شوند اکسیژن موجود در آب که برای رشد گیاهان آبزی و موجودات درون آب نیاز است از بین برود و آسیب جدی به محیط زیست وارد شود.
مزایای تصفیه فاضلاب صنتی
تصفیه فاضلاب مزایای بسیاری دارد که در ادامه به آنها اشاره می شود.
اگر فاضلاب تصفیه نشود مواد آلی و معلق درون آب برای تجزیه اکسیژن موجود در آب را مصرف می کنند و باعث از بین رفتن آبزیان و گیاهان آبی می شود.
در صورت تصفیه نشدن فاضلاب مواد سمی درون فاضلاب مانند نیترات، فسفر، نیتروژن و آمونیاک وارد آبها شده و باعث مرگ حیوانات استفاده کننده از این آبها می شوند.
در صورت عدم تصفیه فاضلاب و رها سازی آن در طبیعت عوامل بیماری زا مانند باکتری و ویروس ها باعث آلوده شدن منابع آب شیرین و آب های زیر زمینی می شوند.
در فاضلاب های شیمیایی کارخانه ها و صنایع فلزات خطرناکی مانند جیوه، آرسنیک، سرب، کروم و غیره وجود دارد که می تواند اثرات مخربی بر روی سلامت انسان و محیط زیست داشته باشد.
تصفیه فاضلاب در دو مرحله انجام می شود که در مرحله اول نیمی از مواد معلق درون فاضلاب گرفته می شود و تا حدودی صاف می شود.
در مرحله دوم با تزریق اکسیژن به فاضلاب بیشتر مواد معلق درون آب روی آب انباشته شده و به راحتی می توان آنها را از آب جدا نمود.
انواع فاضلاب صنعتی و خصوصیات آن
1.1 فاضلاب صنایع غذایی
- حاوی مواد آلی قابل تجزیه، چربی، پروتئین و کربوهیدرات‌ها
- بار آلودگی بالا از نظر BOD و COD
فاضلاب صنایع غذایی به آبها و مواد زائد صنایع غذایی گفته می شود که دارای مواد آلاینده و روغن می‌باشند. فاضلاب صنایع غذایی شامل مواد شیمیایی طبیعی، مواد آلی و غیرآلی، چربی، پروتئین، کربوهیدرات، رنگ‌های مصنوعی، طعم‌دهنده‌های مجاز و مواد نگهدارنده غذایی است که در زمان تولید مواد غذایی در کارخانجات غذایی تولید می‌شوند.
تصفیه فاضلاب صنایع غذایی از اهمیت زیادی برخوردار است به این دلیل که فاضلاب صنایع غذایی حاوی مواد و آلاینده‌هایی است که می تواند برای محیط زیست و سلامتی انسانها و آبزیان خطرناک باشد. برخی از این مواد سمی می‌توانند تهدید جدی برای محیط زیست باشند.
خرید بهترین دستگاه آب شیرین کن صنعتی
1.2 فاضلاب صنایع شیمیایی
- ترکیبات پیچیده آلی و غیرآلی
- حضور مواد سمی و پایدار
فاضلاب صنایع شیمیایی به پساب های گفته می شود که در واحدهای صنعتی تولید می شوند و مواد آلی و غیر آلی و فلزات سنگین به مقدار زیاد در آن وجود دارد.
پساب صنایع شیمیایی برای سلامت انسان، محیط زیست و سایر موجودات زنده بخصوص آبزیان خطرناک است و می تواند باعث جهش های ژنتیکی در موجودات شود.
اهمیت تصفیه فاضلاب مواد شیمیایی به دلایل گفته شده در بالا از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
1.3 فاضلاب صنایع فلزی و آبکاری
- حاوی فلزات سنگین نظیر سرب، کادمیوم، نیکل و کروم
- pH پایین یا بالا
یکی از خطرناک ترین آلودگی‌های محیط زیست مربوط به فاضلاب صنایع فلزی و آبکاری فلزات می‌باشد. فاضلاب صنایع فلزی و آبکاری دارای فلزات سنگین است که به وفور در فاضلاب صنایع فلزی و آبکاری و یا در صنایع فولاد و آلومینیوم که در فرایند استخراج و تقلیظ فلزات وجود دارد و از خطرناکترین نوع آلاینده ها برای محیط زیست می باشند.
اهمیت تصفیه فاضلاب صنایع فلزی به قدری است که پساب حاصل از این صنایع اجازه ورود مستقیم به منابع آب مانند رودخانه و دریا را ندارند و باید قبل از ورود به محیط زیست بطور کامل تصفیه و خالص سازی شوند.
1.4 فاضلاب صنایع نساجی
- رنگ‌زاها، دترجنت‌ها، نمک و اسیدها
- شفافیت پایین و BOD متغیر
آب زیادی در صنایع نساجی و پارچه بافی استفاده می شود و به ازای هر کیلو گرم محصول نساجی تولید شده در صنایع نساجی 100 الی 200 لیتر آب مصرف می شود.
میزان مصرف آب برای محصولات مختلف نساجی در فرایند های خاص رنگرزی و شتشوی پارچه پس از چاپ بیشترین مقدار را دارد.
پساب صنعتی کارخانجات نساجی و پارچه بافی دارای مقادیر زیاد رنگ می باشد که در صورت رها سازی بدون تصفیه در طبیعت ضررهای زیادی را به طبیعت وارد می کند.
1.5 فاضلاب صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- روغن، گریس، ترکیبات آروماتیک، گوگردی و هیدروکربن‌ها
پساب صنایع نفت و گاز که آن را هم می توان به عنوان خطرناکترین نوع پساب صنعتی نام برد دارای مواد شیمیایی و کاتالیزورهایی هستند که برای جداسازی نفت و مشتقات نفت مورد استفاده قرار می گیرند.
پساب صنایع نفت و گاز دارای موادی مانند مونواکسید کربن، هیدروژن، گازهای سنتز کننده، مواد شیمیایی مانند اتیلن و مشتقات آن، بنزن و تولوئن می باشند که هر کدام از این مواد می توانند به تنهایی خطرات زیادی برای محیط زیست داشته باشند.
تصفیه پساب صنایع پتروشیمی یک فرآیند بسیار پیچیده ای و دقیق است به این دلیل که محصولات جانبی تولید شده در آن می توانند سمی باشد.
فاضلاب حاصل از صنایع نفت و پتروشیمی قبل از تخلیه به محیط زیست نیازمند استفاده از روشهای پیچیده تصفیه پساب به دلیل وجود مشتقات نفت، روغن، چربی می‌باشند.
روشهای تصفیه فاضلاب صنعتی
2.1 روشهای فیزیکی
- آشغال‌گیری: حذف مواد جامد درشت با استفاده از غربال یا توری
- ته‌نشینی: جداسازی مواد معلق با استفاده از حوضچه‌های ته‌نشینی
- فیلتراسیون: عبور فاضلاب از بسترهای شنی یا فیلترهای فشاری برای حذف ذرات معلق
2.2 روشهای شیمیایی
- انعقاد و لخته‌سازی: استفاده از مواد منعقدکننده مانند آلوم یا کلرید فریک برای حذف ذرات کلوئیدی
- خنثی‌سازی: تنظیم pH با استفاده از اسیدها یا بازها
- اکسیداسیون شیمیایی: استفاده از ازن، کلر یا پراکسید هیدروژن برای تجزیه آلاینده‌های آلی
2.3 روشهای بیولوژیکی
- لجن فعال: استفاده از میکروارگانیسم‌ها برای تجزیه مواد آلی در تانک‌های هوازی
- بیوفیلتراسیون: عبور فاضلاب از بسترهای حاوی باکتری‌ها برای حذف BOD و COD
- راکتور بیولوژیکی غشایی (MBR): ترکیب فرآیند لجن فعال با فیلتراسیون غشایی
در روش بیولوژیکی فاضلاب پس از ورود به تصفیه خانه نیمی از مواد جامد و معلق آن توسط فیلتر گرفته می شود. سپس وارد حوضچه هوادهی شده و مواد آلی و میکروارگانیسم ها از بین می روند. در مرحله بعد وارد حوضچه آرامش شده و باقی مانده مواد در این حوضچه ته نشین شده و جمع می شوند.
2.4 روشهای پیشرفته
- اسمز معکوس (RO): حذف نمک‌ها و مواد محلول با استفاده از غشاهای نیمه‌تراوا
- الکترودیالیز: جداسازی یونی با استفاده از جریان الکتریکی
- جذب سطحی: استفاده از کربن فعال برای حذف آلاینده‌های آلی خاص
طراحی و اجزای تصفیه‌خانه فاضلاب صنعتی
3.1 اجزای اصلی
- واحدهای پیش‌تصفیه: آشغال‌گیر، دانه‌گیر، متعادل‌ساز
- واحدهای تصفیه اولیه: حوضچه ته‌نشینی اولیه، چربی‌گیر
- واحدهای تصفیه ثانویه: راکتورهای بیولوژیکی، ته‌نشینی ثانویه
- واحدهای تصفیه پیشرفته: RO، UV، MBR
- واحدهای دفع یا بازیافت لجن: هاضم بی‌هوازی، فیلترپرس، خشک‌کن حرارتی
3.2 پارامترهای طراحی
- دبی فاضلاب (Q)
- BOD، COD، TSS، pH
- دمای فاضلاب
- بار آلودگی ورودی و راندمان مورد انتظار
قطعات و تجهیزات تصفیه فاضلاب صنعتی
4.1 تجهیزات مکانیکی
- پمپ‌ها: انتقال فاضلاب بین واحدها
- همزن‌ها: مخلوط‌سازی مواد شیمیایی یا ایجاد تلاطم در تانک‌ها
- بلورهای هوا: تأمین اکسیژن در واحدهای هوازی
4.2 تجهیزات شیمیایی
- دوزینگ پمپ‌ها: تزریق مواد شیمیایی دقیق
- مخازن ذخیره مواد شیمیایی
- سنسورهای pH و ORP
4.3 تجهیزات کنترل و ابزار دقیق
- سیستم‌های PLC و کنترل خودکار
- فلومتر، سطح‌سنج، دما سنج
- سیستم مانیتورینگ و هشداردهنده
4.4 تجهیزات فیلتراسیون و غشا
- فیلترهای شنی، کربنی، فشاری
- ممبران‌های UF، NF، RO
- بک‌واش و سیستم‌های CIP
با توجه به تنوع و پیچیدگی فاضلاب‌های صنعتی، طراحی سیستم‌های تصفیه مناسب با توجه به نوع صنعت، حجم فاضلاب و استانداردهای زیست محیطی از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده ترکیبی از روشهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی در کنار تجهیزات مدرن و جدید، راهکاری مؤثر برای مدیریت پایدار منابع آبی و کاهش اثرات مخرب زیست محیطی صنایع و حفظ منابع آب است. آینده صنعت تصفیه فاضلاب صنعتی با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین مانند نانو، بیوتکنولوژی و هوش مصنوعی به سمت بهینه‌سازی، بازیافت و پایداری بیشتر حرکت خواهد کرد.
شرکت آبرسان تهران با داشتن بیش از 15 سال تجربه در زمینه تصفیه آب و فاضلاب آماده است تا بهترین و بروز ترین سیستم های تصفیه آب و فاضلاب را در اختیار شما قرار دهد.
