با گسترش صنایع مختلف از جمله نفت و پتروشیمی، فولاد، نساجی، غذایی، دارویی و شیمیایی، حجم فاضلاب های تولیدی تا حد زیادی افزایش یافته است. این نوع فاضلاب حاوی آلاینده های متنوعی از جمله مواد آلی، فلزات سنگین، رنگ، حلال، روغن و مواد سمی است که با ترکیبی از روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی حذف می شوند. در این مطلب، به بررسی نقش فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب صنعتی پرداخته می شود.
فرآیندهای فیزیکی تصفیه فاضلاب صنعتی
فرآیندهای فیزیکی به آن دسته از روش های تصفیه گفته می شوند که در آن ها از تغییرات فیزیکی مانند جداسازی، غربال گری، ته نشینی و شناورسازی برای حذف آلاینده ها استفاده می شود. در این فرآیندها هیچ واکنش شیمیایی یا بیولوژیکی رخ نمی دهد و تغییری در ساختار شیمیایی آلاینده ها ایجاد نمی شود. هدف اصلی این فرآیندها، جداسازی فیزیکی مواد جامد معلق، شن و ماسه، روغن ها و کف از فاضلاب است.
فرآیندهای تصفیه فیزیکی فاضلاب به عنوان اولین مرحله در سیستم تصفیه فاضلاب صنعتی به کار می روند و نقش آماده سازی فاضلاب برای مراحل بعدی تصفیه را ایفا می کنند.
نقش فرآیندهای فیزیکی در تصفیه فاضلاب صنعتی
فرآیندهای فیزیکی نقش های متعددی در تصفیه فاضلاب صنعتی ایفا می کنند و اصلی ترین آنها عبارتند از:
· یکی از مهم ترین وظایف فرآیندهای فیزیکی، حذف جامدات معلق درشت مانند تکه های پلاستیک، چوب، پارچه و سایر مواد جامد است. این مواد اگر وارد سیستم تصفیه شوند، می توانند باعث گرفتگی لوله، پمپ و تجهیزات شوند و هزینه های تعمیر و نگهداری را افزایش دهند. با استفاده از آشغال گیر و صافی ها، این مواد قبل از ورود به مراحل بعدی حذف می شوند.
· فاضلاب های صنعتی در صنایع معدنی و سنگ بری و غیره، حاوی مقادیر قابل توجهی شن و ماسه هستند. این مواد ساینده می توانند به تجهیزات مکانیکی آسیب برسانند و عمر مفید آن ها را کاهش دهند. با استفاده از دستگاه های حذف شن، این مواد جدا شده و از آسیب به تجهیزات جلوگیری می شود.
· در صنایع غذایی، نفت و پتروشیمی، فاضلاب ها حاوی مقادیر قابل توجهی روغن و چربی هستند. این مواد چگالی کمتری از آب دارند و روی سطح آب شناور می شوند. با استفاده از سیستم های شناورسازی، این مواد جمع آوری شده و از ورود آن ها به مراحل بعدی تصفیه جلوگیری می شود.
فرآیندهای شیمیایی تصفیه فاضلاب
فرآیندهای شیمیایی به روش هایی گفته می شود که در آن ها از واکنش های شیمیایی برای تبدیل آلاینده ها به ترکیبات کم ضررتر یا جداسازی آن ها از فاضلاب استفاده می شود. در این فرآیندها، ساختار شیمیایی آلاینده ها تغییر می کند و ممکن است به مواد بی ضرر تبدیل شوند یا به صورت جامد ته نشین شوند. فرآیندهای شیمیایی معمولا پس از فرآیندهای فیزیکی و قبل از فرآیندهای بیولوژیکی به کار می روند، هرچند در برخی موارد می توانند به عنوان تصفیه نهایی نیز استفاده شوند.
نقش فرآیندهای شیمیایی در تصفیه فاضلاب صنعتی
· یکی از پرکاربردترین فرآیندهای شیمیایی در تصفیه فاضلاب، انعقاد و لخته سازی است. این فرآیند برای حذف ذرات معلق ریز که قابلیت ته نشینی ندارند، استفاده می شود. در فاضلاب های صنعتی، بسیاری از ذرات معلق به قدری ریز هستند که به صورت کلوئیدی در آب باقی می مانند و با روش های ساده ته نشینی جدا نمی شوند.
· در مرحله انعقاد، مواد شیمیایی به نام منعقدکننده ها به فاضلاب اضافه می شوند. این مواد کاتیون های فلزی مانند آلومینیوم و آهن هستند که بار الکتریکی ذرات کلوئیدی را خنثی می کنند. ذرات کلوئیدی به دلیل داشتن بار الکتریکی یکسان، همدیگر را دفع می کنند و در آب معلق می مانند. با خنثی شدن بار، این ذرات به هم نزدیک شده و ذرات بزرگ تر را تشکیل می دهند.
· پس از مرحله انعقاد، مرحله لخته سازی آغاز می شود. در این مرحله، ذرات کوچک به هم چسبیده و لخته های بزرگ تر تشکیل می دهند. این کار با هم زدن آرام فاضلاب انجام می شود تا برخورد ذرات افزایش یابد. مواد کمکی پلیمری نیز برای تقویت لخته سازی استفاده می شوند.
· فلزات سنگین مانند سرب، جیوه ، کادمیوم ، روی و غیره از آلاینده های بسیار خطرناک در فاضلاب های صنعتی هستند. این فلزات سمی هستند، در غلظت های پایین برای انسان و محیط زیست مضرند. صنایع باتری سازی، آبکاری، معدن، پتروشیمی و فولاد از جمله صنایعی هستند که فاضلاب های با مقدار زیاد از فلزات سنگین تولید می کنند. با روش های رسوب دهی و تبادل یونی اثر این فلزات کاهش پیدا می کند.
تصفیه بیولوژیکی فاضلاب صنعتی
تصفیه بیولوژیکی فاضلاب با استفاده از میکروارگانیسم ها برای تجزیه مواد آلی موجود در فاضلاب عمل می کند. در این فرآیند، میکروارگانیسم ها مواد آلی قابل تجزیه را به عنوان منبع غذایی مصرف کرده و آن ها را به دی اکسید کربن، آب و لجن تبدیل می کنند. فرآیندهای بیولوژیکی به دو گروه هوازی و بی هوازی دسته بندی می شوند.
انواع فرآیندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب
برخی از فرآیندهای بیولوژیکی کاربرد بیشتری در تصفیه فاضلاب صنعتی دارند و مهم ترین آنها عبارتند از:
لجن فعال متداول با جریان پیستونی CPF
لجن فعال متداول با جریان پیستونی یکی از قدیمی ترین سیستم های تصفیه بیولوژیکی است. در این سیستم، فاضلاب به صورت پیوسته وارد یک راکتور مستطیلی بلند می شود و در طول راکتور حرکت می کند. در این مدت لجن فعال به صورت مداوم به آن تزریق می شود. حرکت فاضلاب در این راکتور به شکل پیستونی است، یعنی هیچ اختلاطی بین ورودی و خروجی وجود ندارد و فاضلاب به ترتیب از ابتدا تا انتهای راکتور حرکت می کند. این روش برای فاضلاب های با بار آلی یکنواخت مناسب است و بازده بالایی در حذف BOD و COD دارد.
لجن فعال اختلاط کامل CMAS
در سیستم لجن فعال اختلاط کامل، فاضلاب ورودی به سرعت با کل توده لجن فعال در راکتور مخلوط می شود، به طوری که غلظت مواد آلی در تمام نقاط راکتور یکسان است. این نوع اختلاط کامل باعث می شود میکروارگانیسم ها در تمام نقاط به مواد آلی دسترسی داشته باشند.
هوادهی گسترده EAAS
سیستم هوادهی گسترده یکی از پیشرفته ترین روش های تصفیه بیولوژیکی است که در آن زمان ماند هیدرولیکی و جامدات معلق در راکتور به طور قابل توجهی افزایش می یابد. در این سیستم، نسبت غذا به میکروارگانیسم بسیار پایین نگه داشته می شود در نتیجه میکروارگانیسم ها در شرایط کمبود غذا قرار می گیرند و مجبور به مصرف لجن قدیمی خود می شوند. این فرآیند باعث کاهش تولید لجن اضافی و بهبود کیفیت پساب خروجی می شود. سیستم هوادهی گسترده برای تصفیه فاضلاب های با بار آلی کم تا متوسط و همچنین در مناطقی که دفع لجن دشوار است، بسیار مناسب است و بازده بالایی در حذف نیتروژن و فسفر دارد.
ترکیب فرآیندها در پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی
برای تصفیه فاضلاب شیمیایی و صنعتی هر سه نوع فرایند فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی باید اجرا شود. پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی انتخاب هوشمند برای بازچرخانی فاضلاب است که در آن تمام این فرایندها به صرت مرحله ای اجرا می شوند. با نصب این سیستم ها در محیط های صنعتی می توان آلاینده ها را از پساب حذف کرد و از خروجی آن برای آبیاری مزارع کشاورزی، شستشوی سالن ها و دستگاه ها و آبیاری فضای سبز استفاده کرد.
گروه صنعتی هفت قدیمی ترین مرکز طراحی و ساخت پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی به صورت سفارشی در ظرفیت های متنوع در ایران است. محصولات این مجموعه توسط تیم مهندسی حرفه ای و براساس استانداردهای روز دنیا طراحی و با متریال درجه یک تولید می شوند. جهت کسب اطلاعات بیشتر می توانید با شماره 09126856541 تماس بگیرید و یا نام گروه صنعتی هفت را در اینترنت جستجو کنید.
