تصفیه فاضلاب

فاضلاب ها یکی از عوامل آلودگی محیط زیست هستند که می باید آن ها را به طریق بهداشتی جمع آوری، تصفیه و مجددا به گردش آب در طبیعت برگرداند. تصفیه فاضلاب یکی از ضرورت های حفظ محیط زیست است.

فاضلاب ها مقدار زیادی مواد خارجی دارند و فاضلاب خانگی از تهیه غذا، نظافت منزل، شستشوی ترشحات و فضولات بدن ناشی می گردد. عملیات صنعتی باعث آلودگی آب می شود زیرا بعضی از محصولات اصلی و فرعی صنعتی بطور عمدی یا غیر عمدی وارد آب می گردند.

برای مثال، در صنعت کاغذسازی لیگنین و قندهای چوب که تقریبا نیمی از وزن چوب را تشکیل می دهند در آب حل شده و با فاضلاب دفع می شوند. در صنعت تهیه مواد شیمیایی نفتی، 0.5-2 % محصول نهایی وارد فاضلاب کارخانه می گردد.

فاضلاب های سطحی در نتیجه بارندگی های شدید و به علت کاهش شدید نفوذپذیری سطح خیابان ها و پشت بام ها است که پس از شستشوی خیابان ها و آلوده شدن مواد آلی و معدنی وارد شبکه فاضلاب شهری می شوند. بنابراین فاضلاب شهری علاوه بر فاضلاب های خانگی مقداری از فاضلاب مغازه ها، فروشگاه ها، تعمیرگاه ها، کارگاه ها، رستوران ها و موسساتی مانند آن ها نیز دارد.

معمولا اختصاصات آلودگی آب را به شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی تقسیم می نمایند.

  1. اختصاصات شیمیایی

معمولا مقداری مواد شیمیایی در اثر مصارف صنعتی و خانگی وارد آب می شود. مواد آلی و نمک های معدنی در آب حل شده و به صورت ذرات معلق یا کلوییدی در آن در می آیند.

مواد آلی آب بعنوان مواد غذایی بسیاری از میکروب ها مورد استفاده قرار می گیرد که در این روند میکروب ها از اکسیژن محلول آب برای تجزیه مواد آلی آب استفاده می نمایند. تمام مواد آلی بطور طبیعی و آسان به آب و دی اکسید کربن تجزیه نمی گردند.

نوع آلوده کننده های شیمیایی صنایع با یکدیگر متفاوت است و بآسانی نمی توان آلوده کننده ها را برای تمام صنایع بطور یکسان تعیین نمود.

  1. اختصاصات فیزیکی

بطور کلی درجه گرمای فاضلاب های خانگی بیشتر از درجه حرارت آب در همان محیط است و معمولا کدر، خاکستری رنگ و در حالت تازگی بوی یک نوع نای می دهند.

  1. اختصاصات زیستی

روزانه هر فرد تقریبا دویست میلیارد میکروب دفع می کند که میزان دفع میکروب های بیماری زا بستگی به وضعیت سلامتی فرد دارد  و حتی افراد سالم نیز بطور قابل توجهی میکروارگانیسم های بیماری زا دفع می نمایند. هر میلی لیتر فاضلاب خانگی خام حاوی میلیون ها میکروب است.

روش های متعددی برای رفع بسیاری از مشکلات آلودگی فاضلاب ها ( تصفیه فاضلاب ) ابداع شده است. این روش ها را می توان به یه دسته تقسیم بندی کرد:

  • تصفیه فاضلاب به روش فیزیکی
  • تصفیه فاضلاب به روش بیولوژیکی
  • تصفیه فاضلاب به روش شیمیایی
  1. تصفیه فاضلاب به روش فیزیکی

آشغال گیری ؛ ته نشینی ؛ تجمع ذرات ؛ صاف کردن ؛ اسمز معکوس و تقطیر و سرد کردن از جریان های تصفیه فاضلاب به روش فیزیکی است. باستثنا سه روش آخر؛ این جریان های فیزیکی برای جداسازی آلوده کننده های معلق است و اندازه ذرات نوع جریان انتخابی را تعیین می نمایند.

سهولت جداسازی آلوده کننده ها متناسب با اندازه آنها است. ذرات ریز؛ ذرات کلوپیدی کمتر از یک میکرون ( اندازه اکثر باکتری ها ) معمولا با روش های مختلف تجمع می یابند تا اندازه ذرات بزرگتر شده و بسهولت بوسیله ته نشینی و یا صاف کردن از فاضلاب جدا شوند.

از اسمز معکوس و تقطیر برای جداسازی نمک های محلول استفاده می شود. در جریان اسمز معکوس فشارهای بالا بکار می برند تا آب از غشاهایی که مانع عبور نمک ها هستند؛ بگذرد. جداسازی مواد جامد معدنی محلول نسبتا گران تمام می شود و فقط در جریان های تصفیه فاضلاب پیشرفته انجام می گیرد که معمولا زلال سازی فاضلاب خوانده می شود. در جریان زلال سازی فاضلاب؛ مواد معدنی محلول فقط کاهش کمی می یابند.

جذب ذغال فعال یکی از جریان های معمولی زلال سازی است. هنگامیکه فاضلاب با ذغال تماس می یابد؛ آلوده کننده های آلی محلول جذب سطح ذرات ذغال می شوند. بعد از تکمیل ظرفیت جذب فعال؛ آنرا در کوره قرار می دهند تا مواد آلی سوخته و ذغال احیا گردد.

در بعضی موارد؛ دور ریختن ذغال فعال ارزانتر از سوزاندن در کوره است. اساسا از کوره های زباله سوز برای دفع لجن آلی حاصل از تصفیه فاضلاب استفاده می شود. کوره مخصوص زباله سوز یک روش نسبتا گران است که به انرژی نیاز دارد و مسایل و مشکلات آلودگی هوا را ایجاد می نمایند.

به هر حال عدم وجود زمین دفن زباله در فاصله مناسب نقاط مسکونی باعث استفاده بیشتر از این کوره ها شده است.

مهمترین روش های تصفیه فاضلاب به روش فیزیکی عبارتد از :

  • گذرانیدن فاضلاب از صافی ها و گرفتن مواد معلق موجود در آن
  • ته نشین کردن مواد معلق در فاضلاب و جداسازی آن ها
  • شناور کردن مواد معلق و گرفتن آن ها از سطح فاضلاب

هدف از صاف کردن فاضلاب عبارت است از گذرانیدن آن از صافی هایی که بتواند مواد معلق فاضلاب را در خود نگه داشت و مایع آن را از خود عبود دهند.

مهمترین روش های متداول در تصفیه خانه فاضلاب برای صاف کردن فاضلاب عبارتند از :

  • آشغال گیری
  • صاف کردن با کمک ماسه

روش ته نشین کردن مواد معلق در فاضلاب مهمترین روش تصفیه فاضلاب فیزیکی است که در بیشتر تصفیه خانه های فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. اساس کار روش ته نشینی بر این هدف قرار دارد که با کاهش سرعت جریان در استخرهایی امکان ته نشین شدن مواد معلق در فاضلاب به وجود آید. حجم یک استخر ته نشینی را می توان به چهار منطقه تقسیم کرد.

  1. منطقه ی وارد شونده که توسط آن فاضلاب در استخر پخش می شود.
  2. منطقه ی ته نشینی که در آن ذرات معلق فاضلاب ته نشین می شوند.
  3. منطقه ی جمع شدن لجن که در آن ذرات ته نشین شده متراکم گشته و تشکیل لجن را می دهند.
  4. منطقه ی خارج شونده که توسط آن فاضلاب ته نشین شده از استخر بیرون می رود.

 

در فاضلاب های شهری همیشه مقداری از مواد معلق، سبک بوده و دارای وزن مخصوصی کوچکتر از وزن مخصوص فاضلاب هستند. برای جداسازی چنین موادی باید از روش شناورسازی و بالا آوردن آنها تا سطح فاضلاب در استخر استفاده کرد. مواد سبکی که ممکن است در فاضلاب های شهری یافت شوند عبارتند از چربی های حیوانی، روغن های نباتی و ترکیب های گوناگون نفتی . مقدار مواد نامبرده در فاضلاب های شهری کم و پیرامون یک لیتر در شبانه روز برای هر هزار نفر است.

  1. تصفیه فاضلاب به روش بیولوژیکی

تعدادی از تغییر و تبدیلات شیمیایی پوسته کره زمین و هوا بوسیله ارگانیسم های زنده صورت می گیرد. چون مواد آلی فاضلاب ها منبع غذایی میکروارگانیسم ها هستنُ تماس فاضلاب با تعداد بسیار زیادی میکروارگانیسم اساس جریان های تصفیه زیستی است تا آلوده کننده ها در زمان کوتاهی از آب حذف شوند. شرایط محیطی مانند وجود اکسیژن؛ مواد غذایی معدنی؛ pH و حرارت باید در حدی نگه داشته شوند تا رشد میکروب ها بخوبی انجام گیرد. بعد از جدا شدن آلوده کننده های آلی؛ میکروب ها از فاضلاب جدا شده و به حوضچه تصفیه بازگردانده می شوند و آب تصفیه شده تخلیه می گردد.

بطور کلی جریان های تصفیه فاضلاب به روش بیولوژیکی به دو دسته تقسیم می شوند :

  1. تصفیه بیولوژیکی هوازی که میکروب ها برای رشد احتیاج به اکسیژن دارند.
  2. تصفیه بیولوژیکی بی هوازی که ارگانیسم ها متابولیسم خود را در غیاب اکسیژن انجام می دهند.

در  تصفیه فاضلاب به روش بیولوژیکی هوازی؛ فاضلاب با مقدار زیادی میکروب در یک تانک برای چندین ساعت نگه داشته شده و اکسیژن کافی برای مخلوط تامین می نمایند تا شرایط هوازی بوجود آید. میکروب آلوده کننده های آلی را به دی اکسید کربن و آب متابولیزه کرده و ضمنا مقادیر قابل توجهی میکروب سنتز می نمایند. سپس مدتی مخلوط فاضلاب و میکروارگانیسم ها در یک تانک ته نشینی قرار می گیرد تا میکروب ها ته نشین و دوباره به تانک تصفیه برگردانده شوند و پساب فاضلاب نیز از تانک خارج می گردد.

تصفیه فاضلاب بیمارستان

در  تصفیه فاضلاب به روش بیولوژیکی بی هوازی از تغییر و تبدیلات پیچیده میکروبی برای تبدیل آلوده کننده های آلی به اسید استیک و سپس به گاز متان که می تواند به مصرف سوخت برسد؛ استفاده می شود. همانند این تغییر و تبدیلات در معده گاو و گوسفند رخ می دهد و این حیوانات می توانند با آروغ زدن گازهای تولید شده را خارج نمایند. میکروب های متان به آهستگی رشد کرده و از میکروب های هوازی به شرایط محیطی حساس تر هستند.

از اینرو متخصصین کارآمد برای انجام صحیح تصفیه بیولوژیکی بی هوازی لازم می باشند. در جریان تصفیه بیولوژیکی بی هوازی انرژی خیلی کمتری لازم دارند زیرا نیازی به انتقال اکسیژن نیست.

خروج ازت زیستی فاضلاب ها نیز بوسیله تغییر و تبدیل میکروب ها انجام می گیرد. ازت آلی به آمونیاک تبدیل می شود و سپس تعدادی دیگر از ارگانیسم های هوازی آمونیاک را به نیتریت متابولیزه می کنند که سرانجام به نیترات تبدیل می شود. آمونیاک و نیتریت بعنوان منابع انرژی این دسته میکروب ها هستند. سپس اگر این نیترات با باکتری هایی که فعالانه یک منبع انرژی آلی را در غیاب اکسیژن متابولیزه می کنند تماس یابد؛ نیترات بوسیله میکروب ها به گاز ازت تبدیل می شود و چون در آب کاملا نامحلول است بآسانی از آب خارج می گردد.

  1. تصفیه فاضلاب به روش شیمیایی

تصفیه فاضلاب به روش شیمیایی در چندین دهه پیش مورد توجه قرار گرفت ولی به علت هزینه زیاد استفاده چندانی نشد. به هر حال؛ با تکامل بیشتر استاندارهای فاضلاب های خروجی؛ اغلب تصفیه شیمیایی لازم است. بطور کلی؛ به استثنا ضدعفونی کردن؛ در تصفیه شیمیایی فاضلاب ها از منعقد کننده هایی مانند آهک: آلومینیوم؛ نمک های فریک یا پلی الکترولیت ها استفاده می شود که باعث ایجاد شرایطی برای چسبیدن ذرات به یکدیگر و تشکیل ذرات بزرگتر شده و بآسانی ته نشین شود. ترکیبات آهک؛ آلومینیوم و نمک های فریک خیلی بکار می روند. از گاز کلر برای تبدیل ازت آمونیاکی به گاز ازت استفاده می شود که به علت غیر قابل حل بودن در آب از آن خارج می گردد.

انعقاد شیمیایی

معمولا از جریان چند تصفیه برای رسیدن به درجه ای از تصفیه ای استفاده می شود. تصفیه مقدماتی معمولا شامل عبور فاضلاب از توری است تا مواد بزرگتر، مانند چوب و تکه پارچه از آب گرفته شود. تصفیه ابتدایی شامل تصفیه مقدماتی است به اضافه نگه داشتن فاضلاب به مدت چند ساعت جهت ته نشینی و جداسازی مواد جامد قابل ته نشینی. در این تصفیه مواد آلی محلول و کلوییدی تغییر نمی نمایند. تصفیه ثانوی، معمولا شامل تصفیه ابتدایی به اضافه چند مرحله دیگر تصفیه است که مواد آلی محلول و کلوییدی را از آب خارج می کند. زلال سازی فاضلاب ممکن است با تصفیه ثانویه ادغام گردد و شامل جریان هایی است که مقادیر جزیی مواد آلی، معلق و همچنین فسفر و ازت را از آب خارج می نماید. بعضی جریان های زلال سازی با تصفیه ثانوی همراه نیست، اما از ذغال فعال، صافی شنی، مبادله کننده های یونی، اولترافیلتراسیون و ته نشینی شیمیایی برای حداکثر جداسازی آلوده کننده ها، استفاده می شود.

 


 

کیفیت فاضلاب
ترکیب فاضلابضعیفمتوسطقوی
رنگ فاضلاب تازهخاکستریخاکستریخاکستری
رنگ فاضلاب کهنهخاکستری مایل به سیاهخاکستری مایل به سیاهخاکستری مایل به سیاه
بوی فاضلاب تازهکهنه و مرطوبکهنه و مرطوبکهنه و مرطوب
بوی فاضلاب کهنهتخم مرغ گندیدهتخم مرغ گندیدهتخم مرغ گندیده
درجه حرارت90-55 فارنهایت90-55 فارنهایت90-55 فارنهایت
مجموع مواد جامد450 میلی گرم در لیتر200 میلی گرم در لیتر1200 میلی گرم در لیتر
مواد جامد فرار250 میلی گرم در لیتر425 میلی گرم در لیتر800 میلی گرم در لیتر
مواد معلق100 میلی گرم در لیتر200 میلی گرم در لیتر275 میلی گرم در لیتر
مواد معلق فرار75 میلی گرم در لیتر130 میلی گرم در لیتر200 میلی گرم در لیتر
مواد قابل ته نشینی2 میلی گرم در لیتر5 میلی گرم در لیتر7 میلی گرم در لیتر
pH6/57/58
ازت کل15 میلی گرم در لیتر40 میلی گرم در لیتر60 میلی گرم در لیتر
ازت آلی10 میلی گرم در لیتر25 میلی گرم در لیتر40 میلی گرم در لیتر
فسفات کل5 میلی گرم در لیتر15 میلی گرم در لیتر30 میلی گرم در لیتر
BOD100 میلی گرم در لیتر200 میلی گرم در لیتر450 میلی گرم در لیتر

مقدار فاضلاب کارخانه ها و جمعیت معادل برای آلودگی آنها
نوع کارخانهواحد تولید یا مصرفمقدار فاضلاب برای هر واحد تولید یا مصرفجمعیت معادل از نظر آلودگی برحسب نفر
صنایع شیمیایی
کارخانه های داروسازییک تن دارو50 مترمکعب--
کارخانه های رنگ سازیهر کارگر110 لیتر در روز20 تا 30
کارخانه های صابون سازی و تهیه ی پودر لباسشویییک تن صابون15 مترمکعب1000
کارخانه های لاستیک سازییک تن لاستیک100 مترمکعب--
کارخانه های پلاستیک سازییک تن پلاستیک500 مترمکعب--
کارخانه های شیشه و چینی سازییک تن شیشه یا چینی3 تا 38 مترمکعب--
صنایع ذوب آهن
کارخانه های تهیه ی سنگ آهنیک مترمکعب سنگ16 مترمکعب560
کوره ی ذوب آهنیک تن فولاد خام65 تا 220 مترمکعب--
ریختگری ذوب آهنیک تن آهن ریخته شده3 تا 8 مترمکعب12 تا 30
نورد ذوب آهنیک تن فولاد تولیدی8 تا 50 مترمکعب8 تا 50
صنایع فلزی
کارخانه های ماشین سازیهر نفر کارگر40 لیتر در شبانه روز1
کارخانه های ورق سازیهر نفر کارگر50 لیتر در شبانه روز1تا 10
کارخانه های تولید وسایل برقیهر نفر کارگر40 لیتر در شبانه روز1
صنایع چوبی و کاغذ سازی
کارخانه های کاغذ سازییک تن کاغذ125 تا 1000 مترمکعب200 تا 900
کارخانه های تولید محصولات چوبییک مترمکعب چوب4 مترمکعب1
چاپ خانه هاهر نفر کارگر120 لیتر در شبانه روز1
صنایع نساجی و چرم سازی
کارخانه های دباغییک تن پوست40 تا 60 مترمکعب1000 تا 4000
کارخانه های کفاشییک جفت کفش5 لیتر0/3
کارخانه های شستشوی پشمیک تن پشم20 تا 70 مترمکعب2000 تا 3000
کارخانه های رنگرزییک تن پارچه20 تا 50 مترمکعب2000 تا 3500
کارخانه های رختشویییک تن پارچه50 تا 100 مترمکعب250 تا 350
صنایع غذایی
کارخانه های شیرسازی بدون پنیر سازی1000 لیتر شیر4 تا 6 مترمکعب20 تا 30
کارخانه های شیرسازی همراه با پنیر سازی1000 لیتر شیر10 مترمکعب50 تا 250
کشتارگاه هادوبره = گاو0.3 تا 0.4 مترمکعب70 تا 200
کارخانه های شیرینی سازییک تن شیرینی6 تا 26 مترمکعب40 تا 150
کارخانه های قند و شکریک تن چغندر قند10 تا 20 مترمکعب450 تا 700
کارخانه های کنسرو و میوه سازییک تن کنسرو4 تا 14 مترمکعب180 تا 500
کارخانه های روغن نباتییک تن روغن20 مترمکعب500
کارخانه های نشاسته سازییک تن ذرت1/5 تا 8 مترمکعب500 تا 900
دامداری گاو و اسبیک گاو یا یک اسب80 لیتر در شبانه روز5 تا 10
دامداری گوسفندیک گوسفند20 لیتر در شبانه روز5
مرغدارییک مرغ0/12 تا 0/25

 

, , , , , , , , , , , , ,
نوشتهٔ پیشین
تصفیه آب
نوشتهٔ بعدی
اثر فاضلاب بر محیط زیست

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

فهرست