تصفیه فاضلاب صنعتی

اصطلاح “پساب”، مایعات و جامدات منتشر شده توسط آب خانگی، صنعتی یا تجاری و… است که در فعالیت‌های انسان استفاده شده و کیفیت آب را تنزل می‌دهد و به سیستم فاضلاب تخلیه می‌شود. دو دسته‌ی کلی فاضلاب موجود است: فاضلاب‌های خانگی و فاضلاب‌های صنعتی. فاضلاب‌های خانگی عمدتاً از فعالیت‌های خانگی و فاضلاب‌های صنعتی از فرآیند تولید سرچشمه می‌گیرند. تصفیه‌ فاضلاب صنعتی اغلب از خانگی دشوارتر است.

طبقه بندی فرآیندهای تصفیه فاضلاب صنعتی

پساب، قبل از دفع در آب‌ها یا در خشکی، باید تصفیه شود. میزان تصفیه‌ی مورد نیاز، به ویژگی‌های مکان دفع بستگی دارد. پساب را می‌توان به روش‌های مختلف تصفیه کرد. فرآیندهای تصفیه در غالب زیر طبقه بندی می‌شوند:

1. پیش تصفیه/فیزیکی
2. تصفیه‌ی اولیه/شیمیایی
3. تصفیه‌ی ثانویه/بیولوژیکی
4. تصفیه‌ی نهایی

روش‌های تصفیه‌ی فیزیکی  فاضلاب صنعتی

روش‌های فیزیکی تصفیه‌ی پساب و فاضلاب صنعتی، شامل حذف مواد با استفاده از نیروهای طبیعی مانند جاذبه ، جاذبه‌ی الکتریکی، نیروی‌های وندروال و موانع فیزیکی است. به طور کلی، مکانیسم‌های تصفیه‌ی فیزیکی منجر به تغییر در ساختار شیمیایی مواد نمی‌شوند. در برخی موارد حالت فیزیکی، مانند تبخیر تغییر می‌کند، ولی اغلب باعث تجمع مواد پراکنده می‌شوند، همانطور که در طول فیلتراسیون اتفاق می‌افتد.

روش‌های تصفیه‌ی فیزیکی شامل فرآیندهایی است که در آن هیچ تغییر شیمیایی یا بیولوژیکی قابل توجهی رخ ندهد و فقط از پدیده‌های فیزیکی برای بهبود یا تصفیه‌ی فاضلاب استفاده شود. به عنوان مثال، غربالگری درشت برای حذف اجسام بزرگتر و رسوب (یا شفاف سازی) انجام می‌شود. در فرآیندهای رسوب گذاری، پدیده‌های فیزیکی مربوط به ته نشینی جامدات توسط گرانش عمل می‌کند.

رسوب‌گذاری برای جداسازی مواد جامد در عملیات تصفیه بسیار متداول است و به طور معمول در ابتدا و انتهای عملیات تصفیه استفاده می‌شود. در حالی که رسوب‌گذاری یکی از رایج‌ترین فرآیندهای تصفیه‌ی فیزیکی است که برای دستیابی به تصفیه مورد استفاده قرار می گیرد، یک فرآیند تصفیه‌ی فیزیکی دیگر شامل هوادهی نیز موجود است که معمولاً برای تأمین اکسیژن فاضلاب انجام می‌شود. با این حال،تکنیک‌های فیزیکی دیگری نیز از جمله فیلتراسیون مورد استفاده قرار می‌گیرد. پساب از محیط فیلتر عبور می‌کند تا مواد جامد از آن جدا شوند. به عنوان مثال می‌توان از فیلترهای شنی برای حذف بیشتر مواد جامد استفاده کرد.

روش‌های تصفیه‌ی شیمیایی فاضلاب صنعتی

روش‌های شیمیایی تصفیه فاضلاب صنعتی برای دو نوع حالت پیشنهاد می‌شود، خواص شیمیایی آلاینده‌ها (تمایل آن‌ها برای انجام واکنش شیمیایی) و خواص شیمیایی محصولات واکنشی که بین آلاینده‌ها و مواد شیمیایی که برای تصفیه استفاده می‌شود، انجام شده، مثل حلالیت ، فراریت و یا سایر خواصی که به عدم توانایی محصول برای حذف سوسپانسیون‌های باقی مانده در آب اشاره دارد. به طور کلی می‌توان از شش فرآیند شیمیایی برای تصفیه‌ی پساب استفاده کرد:

1. تولید جامدات نامحلول
2. تولید گاز نامحلول
3. تولید سوسپانسیون‌های کلوئیدی، به کمک کاهش بار سطحی
4. تولید یک ماده‌ی تجزیه پذیر بیولوژیکی از یک ماده‌ی غیر تجزیه پذیر
5. از بین بردن یا غیرفعال کردن عوامل کی‌لیت کننده
6. تولید ماده‌ای که به راحتی با اکسایش یا کاهش توسط یکی از روش‌های بالا حذف شود

تصفیه‌ی شیمیایی فاضلاب صنعتی  شامل استفاده از واکنش‌های شیمیایی برای ارتقای کیفیت آب است. رایج‌ترین فرآیندهای شیمیایی کلر زنی است. کلر یک ماده‌ی شیمیایی، اکسید کننده قوی ، که برای از بین بردن باکتری‌ها و در نتیجه کاهش سرعت تجزیه‌ی پساب استفاده می‌شود. اکسنده‌ی قوی دیگری که از آن به عنوان ضدعفونی‌کننده استفاده می‌شود، ازن است. انعقاد، شامل افزودن یک ماده‌ی شیمیایی، که محصول نهایی را به شکل نامحلول تبدیل و به حذف سوسپانسیون‌ها از پساب کمک می‌کند. فلزات چند ظرفیتی معمولاً به عنوان منعقد کننده‌های شیمیایی در تصفیه‌ی پساب مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ از جمله ترکیبات حاوی آهن (مثل کلرید فریک یا سولفات آهن) ، زاج (سولفات آلومینیوم) و آهک (توانایی در خنثی سازی)، را می‌توان نام برد. برخی از فرآیندها در واقع ممکن است هم ماهیت فیزیکی و هم شیمیایی داشته باشند. به عنوان مثال استفاده از کربن فعال برای جذب یا حذف مواد آلی، شامل هر دو فرآیند شیمیایی و فیزیکی می‌شود.

روش‌های تصفیه‌ی بیولوژیکی فاضلاب صنعتی

تصفیه‌ی بیولوژیکی فاضلاب صنعتی، فرآیندی است که طی آن مواد آلی به عنوان غذا توسط باکتری ها و سایر میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شوند. تقریباً هر ماده آلی می‌تواند به عنوان غذا توسط یک یا چند گونه باکتری، قارچ، مژگانی، روتیفرها یا سایر میکروارگانیسم ها مصرف شود. در استفاده‌ی زیاد، مولکول‌های پیچیده‌ی آلی، به طور سیستماتیک شکسته می‌شوند، و مجدداً به عنوان پروتوپلاسم جدید سلول پدید می‌آیند. در سیستم‌های هوازی یا بی هوازی، اکسیژن که به عنوان گیرنده‌ی الکترون عمل می‌کند، به هر دو شکل محلول مولکولی یا آنیون، مانند نیترات و سولفات، مورد نیاز است. در نهایت کاهش مقدار آلاینده‌های آلی و افزایش مقدار میکروارگانیسم‌ها، دی اکسید کربن، آب و سایر محصولات جانبی متابولیسم میکروبی را به همراه دارد. در سیستم های بی هوازی، موادی غیر از اکسیژن به عنوان گیرنده‌ی الکترون عمل می‌کنند.

روش‌های تصفیه‌ی بیولوژیکی با استفاده از میکروارگانیسم‌ها، عمدتا باکتری‌ها، در تجزیه‌ی بیوشیمیایی پساب به محصولات نهایی پایدار کمک می‌کند. میکروارگانیسم‌ها و همچنین لجن‌های بیشتری تشکیل شده و ضایعات به دی اکسید کربن ، آب و سایر محصولات نهایی تبدیل می‌شود. به طور کلی، روش‌های تصفیه‌ی بیولوژیکی را می‌توان بر اساس در دسترس بودن اکسیژن محلول به دو روش هوازی و بی هوازی تقسیم کرد. پس مواد جامد از پساب حذف، و مابقی مواد تخلیه می‌شوند تا آب عاری از مواد جامد ملموس شود. در درجه‌ی اول مواد آلی حذف می‌شوند که ممکن است شامل مواد معدنی نیز شود. تصفیه‌ی جامدات و مایعات که به صورت لجن در آمده‌اند نیز باید انجام شود. در آخر، تصفیه برای کنترل بو، به تاخیر انداختن فعالیت بیولوژیکی یا از بین بردن میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا نیز ممکن است مورد نیاز باشد.