- مشاوره با متخصصان بایوجمی
- ۰۳۱-۳۳۹۳۲۲۶۲
- ۰۳۱-۳۳۹۳۲۲۶۳
- info@biogme.ir
مراحل فرآیند تصفیه پساب و فاضلاب
فرآیند به معنای یک سری اقدامات یا تغییرات است. تاسیسات تصفیه، شامل فرآیندهای متعددی است که با ترکیب به اهداف خاصی در تعیین کیفیت آب می‌رسند. این فرآیندها شامل جداسازی ، حذف و دفع آلاینده‌های موجود در پساب است. یکی از رایج‌ترین روش‌های کنترل آلودگی تصفیه‌ی پساب است. فاضلاب‌ها از خانه‌ها، مناطق تجاری و صنایع جمع آوری شده و برای تصفیه به تصفیه‌خانه‌ها تحویل داده می‌شود.
جزئیات فرآیند
تجهیزات مورد استفاده در فرآیندهای تصفیه فاضلاب صنعتی متعدد هستند ولی به طور کلی روند تصفیه به شش گروه زیر تقسیم می‌شوند:
- پیش تصفیه
- تصفیه‌ی اولیه
- تصفیه‌ی ثانویه
- ضدعفونی
- تصفیه‌ی لجن
- تصفیه‌ی نهایی
پیش تصفیه
پیش تصفیه در بیشتر کارخانه‌ها، برای حافظت از تجهیزات پمپاژ و کمک به فرآیندهای بعدی تصفیه استفاده می‌شود. دستگاه‌های پیش تصفیه برای حذف یا خرد کردن جامدات، حذف جامدات معدنی سنگین و روغن یا گریس طراحی شده‌اند. در پیش تصفیه، معمولاً از دستگاه‌های زیر استفاده می‌شود:
- غربال
- خردکن
- آسیاب
- مخازن پیش هوادهی
تصفیه‌ی اولیه
در این تصفیه، بیشتر مواد جامد قابل جداسازی یا حذف از پساب، با فرآیندهای فیزیکی، از جمله ته‌نشینی انجام می‌شوند. وقتی از مواد شیمیایی کمک کننده به ته‌نشینی در مخازن ته نشینی اولیه استفاده می‌شود، جامدات کلوئیدی نیز حذف می‌شوند. فعالیت بیولوژیکی پساب در تصفیه‌ی اولیه از اهمیت ناچیزی برخوردار است. هدف از تصفیه‌ی اولیه کاهش سرعت پساب است تا مواد جامد ته نشین و مواد معلق به سطح برسند. بنابراین، دستگاه‌های اولیه ممکن است شامل مخازن ته نشینی، شفاف‌سازی یا مخازن رسوب گذاری باشند. به دلیل تفاوت در طراحی، عملکرد و کاربرد، مخازن ته‌نشینی را می‌توان به چهار گروه تقسیم کرد:
- مخازن فاضلاب
- مخزن دو طبقه
- مخازن رسوب ساده با حذف مکانیکی لجن
- شفاف کننده‌های جریان رو به بالا با حذف مکانیکی لجن
هنگام استفاده از مواد شیمیایی، سایر واحدهای کمکی به کار می‌روند:
- واحدهای تزریق مواد شیمیایی
- دستگاه‌های اختلاط
- لخته کننده‌ها
نتایج بدست آمده از تصفیه‌ی اولیه، همراه با تجزیه‌ی بی هوازی لجن را می‌توان با مرحله‌ی خودپالایی مقایسه کرد. تصفیه‌ی اولیه شامل حذف جامدات آلی معلق بزرگ است. این امر معمولاً با رسوب‌گذاری در حوضچه‌های ته‌نشینی انجام می‌شود. فاضلاب حاصل از تصفیه‌ی اولیه اغلب حاوی مقدار زیادی مواد آلی معلق، و دارای BOD بالا نیز هست. گاهی اوقات، پیش تصفیه و همچنین تصفیه‌ی اولیه در طبقه‌بندی تصفیه‌ی اولیه قرار می‌گیرند. مواد جامد آلی، که در مخازن رسوب جدا شده اند، اغلب با تجزیه‌ی بی هوازی در یک مخزن تجزیه، تثبیت یا سوزانده می‌شوند. باقی‌مانده نیز به محل‌های دفن زباله یا تهویه‌ی خاک می‌روند.
تصفیه‌ی ثانویه
تصفیه‌ی ثانویه در درجه‌ی اول به میکروارگانیسم‌های هوازی بستگی دارد، که از نظر بیوشیمیایی، مواد جامد آلی را به جامدات آلی پایدار یا مواد معدنی تجزیه می‌کند که این قابل مقایسه با جریان خود تصفیه است. رآکتورهای تصفیه، که در آن‌ها مواد آلی توسط باکتری‌های هوازی اکسید می شوند، به عنوان واحدهای بیولوژیکی هوازی شناخته می‌شوند و ممکن است شامل:
- فیلترها
- مخازن هوادهی
- تغذیه با لجن فعال بازگشتی
- حوضچه‌های اکسیداسیون
- تالاب‌های هوادهی
از آنجا که همه‌ی این واحدهای هوازی به طور کلی از ته نشینی فاضلاب اولیه استفاده می‌کنند، به راحتی به عنوان واحدهای ثانویه طبقه‌بندی می‌شوند. تجهیزات مورد استفاده در تصفیه‌ی ثانویه را می توان به چهار گروه تقسیم کرد:
- فیلترهای پاششی با تانک‌های ته‌نشینی ثانویه
- لجن فعال و اصلاح با مخازن ته‌نشینی نهایی
- فیلترهای شنی متناوب
- حوضچه‌های تثبیت
مرحله‌ی کلیدی در تصفیه‌ی ثانویه، هوادهی است. با هوادهی پساب، تعداد باکتری‌های هوازی به طرز فوق‌العاده‌ای افزایش می‌یابد. این تعداد زیاد از باکتری‌ها، مواد آلی موجود در ضایعات را مصرف می‌کنند و هنگامی که مواد آلی مصرف شد، باکتری‌ها به سرعت از بین می‌روند. هوادهی معمولاً با جوشاندن هوای فشرده از طریق فاضلاب انجام می‌شود. پس از حدود ۵ تا ۶ ساعت هوادهی، ضایعات به مخزن ته‌نشینی نهایی ارسال می‌شوند. برخی از مواد ته‌نشین شده، لجن فعال نامیده می‌شوند، که مجدداً به مخزن هوادهی بازگشت داده می‌شوند؛ زیرا این لجن فعال دارای تعداد زیادی باکتری در خود است، و در مصرف مواد آلی و همچنین در ازدیاد باکتری‌ها کمک خواهد کرد. بنابراین، با افزایش تعداد باکتری‌ها برای مصرف مواد زائد، فرآیند هوادهی تکمیل می‌شود. از مخازن ته‌نشینی نهایی برای ته‌نشینی باکتری‌ها استفاده می‌شود. آب تصفیه شده کلرزنی و تخلیه می‌شود. هنگامی که این لجن از مخزن رسوب خارج شده و برای مدتی در مخرن تجزیه قرار می‌گیرد، ممکن است دفع شود. در طول فرآیند تصفیه‌ی ثانویه، تقریباً ۹۰ درصد از مواد آلی با استفاده از میلیون‌ها باکتری حذف می‌شود. پس از افزودن کلر، ضایعات استریل می‌شوند و دیگر آلودگی زیادی ندارند و برای بازچرخانی در صنعت استفاده می‌شود.
تصفیه‌ی لجن
مواد جامد حذف شده از پساب در واحدهای تصفیه‌ی اولیه و ثانویه، که همراه با آب خارج می‌شود، لجن فاضلاب نامیده می‌شود. به طور کلی لازم است که لجن آماده شده و شرایط برای تصفیه‌ی نهایی محیا شود. چنین تصفیه‌ای دو هدف دارد: حذف قسمتی یا تمام آب موجود در لجن برای کاهش حجم آن و تجزیه‌ی جامدات آلی تجزیه شونده به جامدات معدنی یا جامدات آلی نسبتاً پایدار
این موضوع با ترکیبی از دو یا چند روش انجام می‌شود:
- غلیظ شدن
- تجزیه‌ی با یا بدون حرارت
- خشک شدن روی بستر ماسه‌ای (باز یا بسته)
- محیای شرایط با مواد شیمیایی
- فیلتراسیون خلاء
- خشک کردن حرارتی
- سوزاندن
- اکسیداسیون مرطوب
- سانتریفیوژ
جامدات/لجن آلی، جدا شده در مخازن ته نشینی اولیه و ثانویه، با تثبیت تحت فرآیند بی‌هوازی در یک مخزن تجزیه‌ی لجن دفع می‌شود. اهداف اصلی تجزیه‌ی لجن، کاهش پوسیدگی و محتویات بیماری زا و بهبود ویژگی‌های آب است. این عمدتا از طریق تجزیه‌ی بی‌هوازی و هوازی بدست می‌آید. لجن معمولاً به عنوان کود به خاک و یا با قایق به دریا ریخته می شود. مقادیر کم معمولا بصورت کود استفاده و مقادیر زیاد سوزانده و در محل دفن زباله‌ها دفن می‌شوند.
ضدعفونی پساب
تصفیه‌های اولیه، ثانویه و حتی نهایی نمی توانند ۱۰۰٪ بار آلودگی را از بین ببرند، و در نتیجه، بسیاری از ارگانیسم‌ها، هنوز در ضایعات باقی می‌مانند. برای جلوگیری از شیوع بیماری‌هایی که از طریق آب منتقل می‌شوند، سازمان‌های نظارتی نیاز به حذف این ارگانیسم‌های بیماری زا دارند. در حالی که اکثر این میکروارگانیسم‌ها بیماری‌زا نیستند، اما باید تصور کرد که بیماری‌زاها بصورت بالقوه وجود دارند. بنابراین هرگاه پساب قرار است به مناطقی جهت تامین آب ، شنا یا ماهیگیری سرریز شود باکتری‌ها را به حداقل می‌رسانند. ضدعفونی کردن تصفیه‌ی پساب برای از بین بردن تمام عوامل بیماری زا است. روش دیگر برای حذف این میکروارگانیسم‌ها، استرلیزه کردن است. به طور کلی در ضدعفونی کردن با هر روشی که در حذف عوامل بیماری‌زا دخیل باشد استفاده می‌کنیم. انواع روش‌های فیزیکی و شیمیایی قادر به حذف میکروارگانیسم‌ها هستند. روش‌های فیزیکی ممکن است شامل، جوشاندن یا تابش اشعه ایکس یا ماوراء بنفش باشند. روش‌های شیمیایی از لحاظ تئوری شامل، اسیدهای قوی، الکل‌ها، مواد اکسید کننده و… باشد. فرآیند ضدعفونی کردن بسته به شرایط در مقادیر زیاد فاضلاب کاربرد دارد. در گذشته به دلیل قیمت مناسب برای ضدعفونی کردن از کلر استفاده می‌شد ولی با گذر زمان با توجه به سمی بودن آن برای آبزیان به استفاده از ترکیب ازن و اشعه‌ی ماوراء بنفش روی آوردند و حال با کلر حتی از نظر هزینه در رقابت است.
تصفیه‌ی نهایی
تصفیه‌ی نهایی مکمل تصفیه‌ی اولیه و ثانویه به منظور حذف مواد آلی یا معدنی باقی مانده، و در برخی موارد مواد مقاوم و محلول به میزان لازم است؛ که برخی از موارد در زیر آورده شده:
- در صنایع می‌توان به سیستم‌های خنک‌کننده، تغذیه‌ی دیگ بخار، آب فرآیند و… اشاره کرد.
- مصارف کشاورزی، باغبانی، آبیاری چمن‌ها و… نام برد.
- تغذیه‌ی آب‌های زیرزمینی، برای افزایش منابع آبی کاربران پایین دست و یا جلوگیری از نفوذ آب شور در مناطق ساحلی باشد.
فرایندهای تصفیه عمدتا فیزیکوشیمیایی هستند و شامل ضدعفونی، اکسیداسیون، تعیین دوز شیمیایی برای تصحیح کیفیت آب، ته نشینی به کمک مواد شیمیایی، فیلتراسیون و… می‌شود.
