تصفیه فاضلاب چیست؟ | مراحل، مزایا و کاربردها
تصفیه فاضلاب چیست؟ | انواع روش های تصفیه پساب
همه جوامع، هم به صورت جامد و هم به صورت مایع، فضولاتی را تولید می کنند. بخش مایع این فضولات، همان آب مصرفی است که در نتیجه کاربردهای مختلف آلوده شده است. از نظر منابع تولید، فاضلاب را می توان ترکیبی از فضولاتی دانست که توسط آب از مناطق مسکونی، اداری و تاسیسات تجاری و صنعتی تولید شده و به آب های زیرزمینی، آب های سطحی تخلیه می شود.
فاضلاب تصفیه نشده حاوی میکروارگانیسم های بیماریزا و مواد آلی است که تجزیه مواد آلی فاضلاب تصفیه نشده باعث تولید گازهای بدبو می شود. همچنین فاضلاب به دلیل داشتن مواد مغذی می تواند باعث تحریک رشد گیاهان آبزی شود. بنابراین بی خطر سازی و تصفیه فاضلاب از اقدامات ضروری است که باید قبل از تخلیه به محیط زیست انجام داد.
هدف نهایی مدیریت فاضلاب، حفاظت محیط زیست بوده به نحوی که با اصول بهداشت عمومی و مسائل اقتصادی، اجتماعی و سیاسی هماهنگ باشد.
تصفیه فاضلاب و اهداف تصفیه
فاضلاب عبارت است از آبی که برای مصرف خاص تهیه شده و به هر دلیلی کیفیت خود را برای آن مصرف از دست داده و آلوده شده است. یک متر مکعب فاضلاب می تواند 14 تا 20 متر مکعب آب را آلوده کند. برخی از این آلاینده ها مانع از استفاده آب برای مصارفی مانند آشامیدن ، استحمام ، تفریح ، زراعت ، مصارف صنعتی و غیره می شود .
منظور از تصفیه فاضلاب سرعت بخشیدن به نیروهای طبیعی تحت شرایط کنترل شده برای اهداف اولیه زیر است :
- حذف مواد معلق و شناور
- شکستن مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی (مواد آلی فساد پذیر ) به مواد معدنی کم ضرر
- نابودی پاتوژن و پارازیت ها
- حذف مواد سمی
مهم ترین اهداف تصفیه فاضلاب نیز عبارتند از :
- تامین شرایط بهداشتی برای زندگی مردم
- پاک نگهداشتن محیط زیست
- بازیابی و استفاده مجدد از فاضلاب
با توجه به رشد جمعیت و کمبود منابع آب ، تصفیه فاضلاب و استفاده مجدد از آن می تواند گامی موثر در جهت کاهش مصرف آب و حفظ منابع آبی باشد.
تعریف فاضلاب و انواع آن
فاضلاب به آبی گفته می‌شود که به دلیل استفاده در فعالیت‌های خانگی، صنعتی، تجاری یا کشاورزی، کیفیت اولیه خود را از دست داده است. انواع مختلف فاضلاب عبارتند از:
- فاضلاب خانگی یا بهداشتی: این نوع فاضلاب از فعالیت‌های روزمره خانگی مانند شست‌وشو، پخت‌وپز، دستشویی و حمام ناشی می‌شود. این فاضلاب حاوی مواد زائد بیولوژیکی و شیمیایی مانند صابون، مواد شوینده و آلودگی‌های بیولوژیکی است.
- فاضلاب صنعتی: فاضلاب حاصل از فرآیندهای صنعتی که می‌تواند شامل مواد شیمیایی خاص، فلزات سنگین، مواد سمی، دماهای بالا و سایر مواد زائد باشد که ممکن است برای محیط زیست و سلامت انسان مضر باشند.
- فاضلاب کشاورزی: شامل آبی است که از زمین‌های کشاورزی جاری شده و ممکن است حاوی سموم دفع آفات، کودهای شیمیایی و مواد آلی باشد.
- فاضلاب تجاری: فاضلاب حاصل از مراکز تجاری مانند رستوران‌ها، هتل‌ها و مراکز خرید، که ممکن است حاوی چربی، روغن و مواد زائد دیگر باشد.
- فاضلاب شهری: ترکیبی از تمام انواع فاضلاب بالا که از طریق شبکه‌های فاضلاب شهری جمع‌آوری می‌شود.
هر نوع فاضلاب ویژگی‌ها و چالش‌های خاص خود را دارد و نیازمند روش‌های تصفیه مناسب برای حذف آلاینده‌های موجود در آن است. برای مثال، تصفیه فاضلاب صنعتی ممکن است نیازمند رویکردهای خاصی برای جداسازی یا خنثی‌سازی مواد شیمیایی خاص باشد. در حالی که تصفیه فاضلاب خانگی بیشتر بر روی حذف مواد آلی و بیولوژیکی تمرکز دارد.
مراحل تصفیه فاضلاب
تصفیه فاضلاب با استفاده از پکیج تصفیه فاضلاب فایبرگلاس یک فرآیند پیچیده است که از چندین مرحله تشکیل شده و هدف آن حذف آلاینده‌ها از آب است تا آن را برای استفاده مجدد یا رهاسازی به محیط زیست ایمن کند. این مراحل عبارتند از:
- پیش‌تصفیه (Pretreatment):
- تصفیه اولیه (Primary Treatment):
- تصفیه ثانویه (Secondary Treatment):
- تصفیه مرحله سوم (Tertiary Treatment)
- مدیریت لجن
- ضدعفونی
هر یک از این مراحل بسته به نوع فاضلاب و استانداردهای مورد نیاز برای تخلیه یا استفاده مجدد از آب تصفیه شده، ممکن است به شکل‌های مختلفی انجام شود. همچنین، در سیستم‌های پیشرفته‌تر، ممکن است مراحل اضافی مانند حذف نیتروژن و فسفر اضافه شود تا اثرات مضر بر محیط زیست به حداقل برسد.
مشخصه های کیفی و کمی فاضلاب
مقدار فاضلاب تولیدی بسته به شرایط اقلیمی متفاوت می باشد. ضریب تبدیل آب مصرفی به فاضلاب در شهرهای ایران را می توان 50 تا 80 % انتخاب کرد.
فاضلاب خانگی از فاضلاب دستگاه های بهداشتی خانه ها نظیر توالت ها، دستشویی ها، حمام ها، ماشین لباسشویی و ظرفشویی، پساب آشپزخانه ها و یا فاضلاب حاصله از شستشوی قسمت های مختلف خانه تشکیل می شود. ویژگی های فاضلاب خانگی در سطح یک کشور تقریبا یکسان و تنها غلظت آنها بسته به مقدار مصرف سرانه آب در شهرها مختلف است.
99.9 درصد از فاضلاب شامل آب است و به تنها 1 % فاضلاب را جامدات تشکیل می دهند .
فاضلاب ها بر اساس خصوصیات از لحاظ شدت آلودگی به سه دسته ضعیف، متوسط و قوی تقسیم می شود.
مشخصه های فیزیکی فاضلاب
مهمترین مشخصه های فیزیکی فاضلاب عبارتند از کل جامدات فاضلاب که شامل کل جامدات محلول، جامدات معلق و جامدات قابل ته نشینی است.
از دیگر مشخصه های فیزیکی فاضلاب می توان به دما، چگالی، کدورت، بو، رنگ و درجه اسیدی فاضلاب اشاره کرد.
مشخصه های شیمیایی فاضلاب
خصوصیات شیمیایی فاضلاب شامل مواد آلی، اندازه گیری محتوای آلی فاضلاب، مواد غیر آلی و گازها است. اندازه گیری محتوای آلی فاضلاب به دلیل اهمیت آن در تعیین میزان آلایندگی فاضلاب و طراحی و بهره برداری تصفیه خانه فاضلاب مهم است. اندازه گیری محتوای آلی فاضلاب شامل میزان BOD و COD فاضلاب است که جهت کنترل کیفیت پساب خروجی کاربرد دارد.
مشخصه های بیولوژیکی فاضلاب
خصوصیات بیولوژیکی فاضلاب از جمله ویژگی های مهم فاضلاب است. شناخت ارگانیسم های موجود در فاضلاب و نقش آنها در تصفیه فاضلاب مهم و کاربردی است. در واقع میکروارگانیسم های فاضلاب نقش اصلی تصفیه را بر عهده داشته و به اصلاح کارگران تصفیه خانه هستند که عملیات اصلی تصفیه فاضلاب را انجام می دهند.
جدیدترین روش های تصفیه فاضلاب
جدیدترین روش‌های تصفیه فاضلاب شامل استفاده از فناوری‌های پیشرفته، کارآمد و پایدار است که تلاش دارند تأثیر زیست‌محیطی را کاهش دهند و بازدهی را افزایش دهند. در ادامه به برخی از این روش‌های نوآورانه اشاره می‌کنیم:
· بیوراکتورهای غشایی (MBR):
ترکیبی از فرآیندهای بیولوژیکی و فیلتراسیون غشایی که کیفیت بالایی از تصفیه را ارائه می‌دهد و اجازه می‌دهد آب با کیفیت بالا برای استفاده مجدد بازیافت شود.
· نانوتکنولوژی در تصفیه فاضلاب:
استفاده از نانوذرات و نانوفیلترها برای حذف مواد آلوده‌کننده در سطح مولکولی، به ویژه در حذف مواد شیمیایی و فلزات سنگین.
· هضم بی‌هوازی پیشرفته:
استفاده از فرآیندهای بی‌هوازی برای تولید بیوگاز به عنوان منبع انرژی قابل تجدید، که همچنین به کاهش حجم لجن کمک می‌کند.
· فناوری‌های مبتنی بر انرژی خورشیدی:
استفاده از انرژی خورشیدی برای تأمین انرژی مورد نیاز در فرآیندهای تصفیه، که به کاهش اثرات زیست‌محیطی کمک می‌کند.
· سیستم‌های تصفیه فاضلاب سبز یا زیست‌محیطی:
استفاده از بسترهای گیاهی و زیست‌تالاب‌ها برای تصفیه فاضلاب که یک روش طبیعی و پایدار برای حذف آلاینده‌ها است.
· استفاده از پیشرفت‌های بیوتکنولوژی:
بهره‌گیری از میکروارگانیسم‌های تخصصی و مهندسی شده برای افزایش کارایی حذف آلاینده‌های خاص.
این روش‌ها نشان‌دهنده گام‌های بزرگ در جهت افزایش کارایی، کاهش اثرات زیست‌محیطی و بهبود پایداری در فرآیندهای تصفیه فاضلاب هستند.
منبع: آرکا گستر رسام