x تبلیغات
تصفیه فاضلاب بهداشتی و صنعتی

تصفیه فاضلاب بهداشتی

 فاضلاب شهری شامل موارد زیر است:

  • فاضلاب های ناشی از مسائل بهداشت فردی
  • فاضلاب ناشی از شستشوی لباس و ظروف
  • فاضلاب حاصل از شستشوی عمومی منازل

در اجتماعات شهری ممکن است فاضلاب به تنهایی یا به صورت مخلوط با پساب های صنعتی، جمع آوری و مورد تصفیه قرار گیرد. گاهی اوقات به منظور احتراز از مشکلات اختلاط پساب با فاضلاب، انجام تصفیه مقدماتی بر روی پساب قبل از اختلاط توصیه می شود.

فاضلاب شهری را از نظر ترکیب فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی در سه گروه قوی، متوسط و ضعیف مطابق جدول زیر طبقه بندی می کنند. رنگ فاضلاب شهری ( فاضلاب بهداشتی ) که نشان دهنده عمر آن است در صورت تازه بودن خاکستری است و اگر کهنه و گندیده باشد تیره و سیاه خواهد بود.

بوی فاضلاب که ناشی از متلاشی شدن مواد آلی آن تحت فعالیت باکتری های غیر هوازی با گازهای موجود در آن است، در صورت تازه بودن بوی شبیه کف صابون یا بوی نا داشته و اگر کهنه باشد بوی آن شبیه تخم مرغ گندیده است.

pH یا حالت اسیدی یا قلیایی فاضلاب از خواص و کیفیت های مهم آن بوده که اغلب در تصفیه آن نقش مهمی دارند.

سرانه فاضلاب بهداشتی

سرانه تولید فاضلاب بستگی به میزان آب مصرفی، عادات مردم، شرایط اجتماعی و مذهبی و بسیاری عوامل دیگر دارد. معمولا برحسب شرایط اقلیمی 65-80% آب مصرفی شهری به فاضلاب تبدیل می شود. 

مراحل تصفیه فاضلاب بهداشتی

فرآیند پالایش یا تصفیه فاضلاب بهداشتی را معمولا به سه مرحله تقسیم می کنند:
• مرحله ی یکم: این مرحله بنام تصفیه مقدماتی نامیده می شود و شامل تصفیه فیزیکی از قبیل آشغال گیری، دانه گیری، ته نشینی مواد معلق و بالاخره خشک کردن و دفع لجن
• مرحله ی دوم: مرحله ی دوم تصفیه فاضلاب شامل تصفیه زیستی با استفاده از باکتری های گوناگون هوازی موجود در فاضلاب و تصفیه زیستی با استفاده از باکتری های بی هوازی برای تصفیه فاضلاب و لجن
• مرحله ی سوم: این مرحله که تصفیه پیشرفته و یا تصفیه ی نهایی نیز نامیده می شود، شامل است بر زلال سازی و کاربرد یک یا چند روش از تصفیه های تکمیلی

فاضلاب های بهداشتی خالص تشکیل شده اند از فاضلاب دستگاه های بهداشتی خانه ها مانند: توالت ها، دستشویی ها، حمام ها، ماشین لباس شویی و ظرف شویی، پس آب آشپزخانه ها و یا فاضلاب بدست آمده از شستشوی قسمت های گوناگون خانه
آنچه در شبکه های گردآوری فاضلاب شهری، به نام فاضلاب خانگی جریان دارد بجز فاضلاب خانگی خالص دارای مقداری فاضلاب بدست آمده از مغازه ها، فروشگاه ها، تعمیرگاه ها، کارگاه ها، رستوران ها و موسسه هایی مانند آن ها نیز است که اجبارا در سطح شهر و به طور پراکنده وارد کانال های گردآوری فاضلاب می شوند.

  • رنگ فاضلاب: رنگ فاضلاب خانگی نشان دهنده ی عمر آن است. فاضلاب تازه دارای رنگ خاکستری است. پس از مدتی که فاضلاب گندید و کهنه شد رنگ آن تیره و سیاه می شود.
  •  بوی فاضلاب: بوی فاضلاب ناشی از گازهایی است که بر اثر متلاشی شدن مواد آلی بوجود می آید. بوی فاضلاب تازه قابل تحمل تر از فاضلاب کهنه است. بوی فاضلاب کهنه بیشتر ناشیاز گاز هیدروژن سولفوره است که بر اثر فعالیت باکتری های بی هوازی و در نتیجه احیای سولفات ها به سولفیت ها تولید می شود.در صورتی که به فاضلاب هوا و اکسیژن کافی برسد باکتری های بی هوازی از فعالیت بازایستاده و بجای آن ها باکتری های هوازی مواد آلی فاضلاب را تجزیه می کنند و گاز کربنیک مهمترین گازی است که از کار این باکتری ها تولید می شود.
  •  درجه اسیدی:فاضلاب های خانگی خالص و تازه معمولا حالتی خنثی و یا متمایل به قلیایی دارند. تنها بر اثر ماندن و شروع عمل گندیدگی گازهای اسیدی تولید شده و درجه ی اسیدی فاضلاب کاهش یافته، خاصیت اسیدی پیدا می کند. هر چه درجه ی گرمای محیط بیشتر باشد عمل گندیدن و تعفن زودتر رخ می دهد.
  •  دمای فاضلاب: به علت اعمال زیستی باکتری های موجود در فاضلاب، درجه ی گرمای فاضلاب معمولا بیشتر از درجه ی گرمای آب در همان محیط است.
  •  مواد خارجی در فاضلاب: در فاضلاب همیشه مقداری مواد خارجی به صورت محلول و یا نامحلول و معلق وجود دارد. مقدار مواد خارجی فاضلاب در حدود 0/1 درصد و بقیه ی آنرا آب تشکیل می دهد.
  •  وزن مخصوص فاضلاب: با توجه به سبک بودن مواد خارجی موجود در فاضلاب و نیز وجود برخی گازهای محلول در آن، وزن مخصوص فاضلاب کمی کمتر از وزن مخصوص آب است.
  •  موجودات زنده در فاضلاب: بجز مواد خارجی، همیشه فاضلاب مقدار زیادی موجودات زنده ی ذره بینی مانند ویروس ها و میکروب ها را به همراه دارد. تنها بخش کمی از این موجودات زنده ممکن است بیماری زا باشند. از این گروه می توان باسیل ، حصبه، اسهال و وبا که جز باکتری های انگلی هستند را نام برد.

به طور خلاصه یک تصفیه خانه فاضلاب شهری در مرحله مقدماتی شامل فرآیندهای آشغالگیری به منظور حذف ذرات درشت، دانه گیری جهت حذف دانه و در برخی موارد، چربی گیر برای حذف روغن و چربی می باشد. پس از تصفیه مقدماتی، تصفیه اولیه قرار دارد که شامل زلال سازهای اولیه یا آشغالگیرهای دهانه متوسط تا ریز جهت حذف ذرات کوچک تر می باشد. تصفیه ثانویه نیز معمولا شامل یک فرآیند بیولوژیکی هوازی نظیر فرآیند لجن فعال است. سیستم های بیولوژیکی اغلب شامل تانک یا تانک هایی جهت انجام واکنش های بیولوژیکی و پس از آن، زلال سازی ثانویه جهت حذف لجن فعال از پساب تصفیه شده، می باشند.

تصفیه فاضلاب رنگ و رزین

  

تصفیه فاضلاب صنعت رنگ و رزین

فاضلاب صنعت رنگ و رزین عمدتا از طریق شستشوی مخازن رنگ و تولید رزین بوجود می آید. در نتیجه میتوان به این نتیجه رسید که فاضلاب صنعت رنگ و رزین، برابر با رنگ یا رزین رقیق شده است. بهمین دلیل شناخت مواد اولیه تولید کننده رنگ و رزین برای تصفیه فاضلاب صنعت رنگ و رزین بسیار مهم است.

میزان آلایندگی در این صنعت بسیار بالا است و سمیت بسیار بالایی دارد اما میزان فاضلاب کم است. بهمین دلیل تصفیه این نوع فاضلاب بسیار حائز اهمیت است.

روش های تصفیه فاضلاب رنگ و رزین

روش های مختلفی برای تصفیه فاضلاب پیشنهاد می شود، شامل موارد زیر می باشد:

  • انعقاد و لخته سازی
  • الکتروکوگولیشن
  • اکسیداسیون پیشرفته AOP
  • جاذب سطحی
  • تصفیه بیولوژیکی
  • فیلتراسیون

تصفیه فاضلاب به روش انعقاد الکتریکی

 

 تصفیه فاضلاب به روش الکتروکواگولیشن


تصفیه پساب ها به روش های مختلفی از جمله ته نشینی، سانتریفیوژ، شناورسازی، فیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، اسمزمکعکوس، انعقاد و لخته سازی، جذب سطحی، اکسیداسیون شیمیایی و بیولوژیکی و انعقاد الکتریکی یا ترکیبی از آنها صورت می پذیرد. کاربرد برخی از این روش ها به دلیل قطر کوچک قطرات روغن موجود در پساب دشوار و زمان بر است. انعقاد و لخته سازی مفاهیمی نزدیک به هم هستند و گاهی به جای یکدیگر به کار می روند.

می توان انعقاد و لخته سازی را به ترتیب به مراحل اختلاط سریع ایجاد لخته نسبت داد. بعبارت دیگر فرآیند انعقاد به صورت ایجاد ناپایداری در ذرات معلق و کلوئیدی موجود در آب و انجام لخته سازی با نزدیک کردن این ذرات به یکدیگر و تشکیل ذرات وزین تر تعریف شده است.

منظور از ناپایدار شدن ذرات، افزودن یک ماده شیمیایی موسوم به ماده منعقد کننده به آب و در نتیجه خنثی کردن و یا کاهش بارهای الکتریکی ذرات است. پس از ناپایدار شدن ذرات، در مرحله اختلاط کند، ذرات اجازه نزدیک شدن به یکدیگر را یافته و در نتیجه ذرات بزرگ تر و سنگین تری را ایجاد می کنند. این ذرات درشت تر با استفاده از روش هایی نظیر ته نشینی، شناورسازی یا استفاده از فیلتر می توانند به راحتی جدا شوند.

انعقاد الکتریکی ( الکتروکواگولیشن ) عبارت است از تولید مواد منعقدکننده در محل با استفاده از تجزیه الکتریکی الکترودهای آلومینیوم یا آهن تولید یون های فلزی در آند و گاز هیدروژن در کاتد انجام می گیرد.

در روش انعقاد الکتریکی ( الکتروکواگولیشن ) عمل تصفیه طی سه مرحله انجام می گیرد:

  1. واکنش الکترولیت در سطح الکترود و شکل گیری منعقدکننده ها بوسیله ی اکسیداسیون الکترولیتی در فاز آبی
  2. جذب ذرات کلوئیدی بر روی منعقدکننده ها
  3. حذف آن بوسیله ته نشینی یا شناورسازی

در این روش همزمان با خورده شدن آند، در کاتد گازهای الکترولیت عموما گاز هیدروژن تولید می شود که منجر به شناورسازی بیش تر می گردد.

مزایای انعقاد الکتریکی

روش ( الکتروکواگولیشن ) به دلیل داشتن چند مزیت از جمله وسعت عمل برای تصفیه انواع پساب های صنعتی، طراحی ساده سیستم، هزینه کم راه اندازی و بهره برداری، عدم نیاز به مواد شیمیایی، نیاز به تجهیزات ساده، بهره برداری راحت هزینه ی اولیه و هزینه بهره برداری پایین، زمان واکنش کم، ته نشینی سریع لخته های ایجاد شده، تولید لجن کم، ایمنی بالا، عدم نیاز به حمل و نقل و جابجایی مواد شیمیایی و تولید منعقدکننده در محل می تواند به عنوان یک روش کارآمد در جداسازی ترکیبات نفتی از آب عمل نماید.

این روش برای تصفیه ی آب های آلوده به جامدات، رنگ ها، فلزات سنگین، مواد آلی و غیرآلی محلول، به کار گرفته شده و بسیار کارآمد بوده است.

مکانیسم های اصلی الکترولیز برای تصفیه پیشرفته به شرح زیر می باشد:

اکسیداسیون و گندزدایی الکتروشیمیایی فلوکولاسیون الکتروشیمیایی و شناورسازی الکتروشیمیایی یا هرترکیبی از این مکانیسم ها

فرایند انعقاد الکتریکی از طریق کاربرد جریان مستقیم برق با ولتاژ بین 10 تا 60 ولت و شدت جریان های متغیر که بسته به میزان آلودگی پساب تعیین می شود با استفاده از الکترودهایی از جنس آلومینیوم، آهن معمولی، فولاد ضدزنگ، و یا ذغال صورت می گیرد.

در این فرآیند  از یک منبع جریان برق مستقیم بین الکترودهای فلزی فرورفته در آب آلوده استفاده می شود. جریان الکتریکی منجر به انحلال صفحات فلزی در فاضلاب می گردد.

میزان انحلال فلزات و در نتیجه تجزیه فلز آند بستگی به مقدار جریان الکتریسیته عبوری از الکترولیت دارد. حباب های گاز هیدروژن تولید شده در کاتد نیز به ذرات منعقدکننده چسبیده و همانند روش شناورسازی با هوای محلول ذرات را با خود به سطح آب می آورند. فرآیند الکترودیالیز با در نظرگرفتن مزایایی از قبیل جنبه های بهداشتی و زیست محیطی مطلوب و بازده بالا در حذف انواع آلاینده ها از آب و فاضلاب و سایر مزایای آن، چشم انداز بسیار مطلوبی در صنعت آب و فاضلاب کشور دارد.

وجود غلظت های بالای انواع آلاینده های شیمیایی و سمی که دارای اثر بازدارندگی بر فعالیت بیولوژیکی میکروارگانیزم ها می باشند، کاربرد این سیستم را در تصفیه فاضلاب های صنعتی بسیار زیاد نموده و در محل هایی که عملا کاربرد فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی به لحاظ وجود این گونه آلاینده ها با محدودیت های زیادی روبروست مطلوب و از درجه اهمیت بالایی برخوردار است.

به طور کلی این فرآیند در سه مرحله قرار می گیرد:

  • الکترود قربانی شونده، دچار اکسیداسیون می شود تا ماده ی منعقدکننده تولید کند.
  • سپس سوسپانسیون ذره ای، دچار بی ثباتی می شود و شکستن امولسیون اتفاق می افتد.
  • فاز بی ثبات شده، دوباره تجمع پیدا می کند و توده ها تشکیل می شوند.

پارامترهای موثر بر انعقاد الکتریکی

شامل دانسیته جریان، جنس الکترود، pH، مدت زمان، فاصله بین الکترودها و تعداد الکترودها می باشد. در فرآیند انعقاد الکتریکی ناخالصی در محصول نهایی نسبت به روش های انعقاد شیمیایی کمتر خواهد بود.

در فرآیند انعقاد الکتریکی، الکترودهای آند که الکترود قربانی شونده است، از جنس فلزات چندظرفیتی است و در اثر برقراری جریان برق، یون های مثبت فلزی از خود آزاد می کند در نتیجه ذرات معلق پایداری خود را در محیط از دست داده و در کنار هم تجمع یافته و تشکیل لخته می دهند. در اطراف الکترود کاتد گاز هیدروژن تولید می شود. عوامل مختلفی بر فرآیند انعقاد الکتریکی موثر می باشند.

مقایسه انعقاد شیمیایی و انعقاد الکتریکی

اصول انعقاد الکتریکی همانند انعقاد شیمیایی است، تفاوت بین این دو روش در اضافه کردن منعقدکننده است. در روش انعقاد الکتریکی، منعقدکننده به صورت الکتریکی تولید می شود و پساب در یک سل الکتروشیمیایی تصفیه می شود. زمانی که سیستم در تماس با یک منبع برق خارجی قرار می گیرد، آندهای قربانی به دلیل اکسیداسیون در محلول خورده می شوند و باعث آزادسازی کاتیون های منعقدکننده در سل می شوند. در صورتیکه بین الکترودها یک اختلاف پتانسیل ایجاد شود، آندها می توانند باعث آزادسازی منعقدکننده ها شوند.

در انعقاد الکتریکی، منعقدکننده از اکسایش الکترولیتی یک آند قربانی، بطور معمول از جنس آلومینیوم یا آهن، که منجر به انحلال الکترودی کاتیون های فلزی همانند انعقاد شیمیایی می شود، بدست می آید. هم در انعقاد شیمیایی و هم در انعقاد الکتریکی، این کاتیون ها منجر به باردار شدن ذرات موجود معلق می شود.

مثلا انعقاد الکتریکی برای رنگبری و حذف کدورت رنگ فاضلاب نساجی واقعی، با وجود بازده حذف کمتر به طور معمول ارزان تر از انعقاد شیمیایی است.

فرآیند انعقاد الکتریکی 
  • مهاجرت به سمت الکترود با بار مخالف و تراکم بعلت خنثی سازی بار
  • تشکیل رسوب با آلاینده توسط کاتیون یا یون هیدروکسیل
  • برهم کنش کاتیون فلزی با یون هیدروکسیل برای تشکیل هیدروکسید، که دارای خواص جذب بالا هستند و با آلاینده ها پیوند ایجاد می کنند.
  • تشکیل هیدروکسیدهای با ساختار مشبک مانند بزرگ که از طریق آب جاروب می شوند.
  • اکسایش آلاینده ها به گونه های با سمیت کمتر
  • حذف توسط شناورسازی یا ته نشینی و چسبندگی به حباب ها

تصفیه فاضلاب از طریق رقیق نمودن

  

تصفیه فاضلاب از طریق رقیق نمودن

تصفیه فاضلاب از طریق رقیق نمودن مثل تخلیه در آبهای جاری، دریاچه ها، دریا و اقیانوس وقتی انجام می شود که آب کافی در نزدیکی اجتماعات وجود داشته باشد، تخلیه فاضلاب در آب نباید به اندازه ای آلودگی ایجاد کند که مانع مصارف عادی آب گردد، فاضلاب بسته به شرایط آب دریافت کننده می تواند به صورت خام یا به طور نسبی تصفیه شده و در موارد خاص به طور کامل تصفیه شده در جریان های آب تخلیه شود.

فاضلاب تخلیه شده در آب بعلت خاصیت تصفیه خودبخود آب دریافت کننده self Purification مورد تصفیه قرار گرفته و مقدار فاضلابی که در آبها تخلیه می گردد از ظرفیت خودبخود آبها تعیین خواهد شد. در تخلیه فاضلاب به جریان های آب موارد زیر باید مورد توجه قرار داده شود.

  1. شهری که فاضلاب آن به جریان های آب تخلیه می شود باید نزدیک این آبها قرار گرفته باشد.
  2. فاضلابی که به محل تخلیه می رسد باید تقریبا تازه باشد.
  3. فاضلاب در محل تخلیه عاری از مواد معلق شناور و مواد معلق قابل ته نشینی باشد.
  4. اختلاط کافی آب دریافت کننده فاضلاب با فاضلاب دریافتی مقدور باشد.
  5. آب دریافت کننده فاضلاب باید از اکسیژن غنی باشد.
  6. جریان آب به اندازه ای باشد که فاضلاب دریافتی را به نقطه ای که در آن اختلاط و رقیق شدن انجام می گیرد انتقال دهد.
  7. آب دریافت کننده فاضلاب لااقل در مسافت معقولی پس از اختلاط با فاضلاب مصرف نگردد.
  8. آب دریافت کننده فاضلاب در مسافت معینی پس از اختلاط به مصرف کشتیرانی نرسد.
  9. در نقطه اختلاط آب و فاضلاب حتی الامکان مواد معلق ته نشین نشود. عطف به توضیحات مذکور لازم است عمل تخلیه فاضلاب در آب در محلی انجام شود که احتمال اختلاط کامل آب و فاضلاب موجود است و اگر مقدار فاضلاب تخلیه شده خیلی زیاد است بهتر است عمل تخلیه در چند نقطه انجام گیرد تا رقیق شدن و اختلاط در حد اعلای خود به وقوع بپیوندند.

آلودگی مجاز آب دریافت کننده فاضلاب

حد مجاز آلودگی آب دریافت کننده فاضلاب به مصرف بعدی آن مربوط است، مصارف عمده آبها بعد از آلودگی و اختلاط با فاضلاب به قرار زیر است:

  • آشامیدن
  • پرورش ماهی
  • کشاورزی
  • صنعت
  • مسائل تفریحی
  • کشتیرانی

در اکثر کشورها با توجه به مصارف یاد شده آب بعد از دریافت فاضلاب استاندارهایی از نظر طبقه بندی آب وضع نموده اند.

صفحه قبل 1 صفحه بعد