تصفیه فاضلاب
تعریف فاضلاب
پساب، چرکآب یا فاضلاب به بازماندهها و دورریزیهای عمدتاً مایع محلی، شهری یا صنعتی گفته میشود. شیوه گردآوری و دورریزی آن در هر منطقه، بسته به آگاهی محلی نسبت به " محیط زیست" فرق میکند. سیستمهای فاضلاب برای جمعآوری آبهای سطحی یا فاضلابهای صنعتی در مجتمعهای بزرگ صنعتی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است، چون نفوذ سیالات به عمق خاک میتواند ضربه جبرانناپذیری را به پایهها و تاسسیات زیر زمینی وارد نماید. فاضلاب شهری معمولاً فاضلاب ترکیبی یا فاضلاب بهداشتی را حمل کرده و آن را در یک تصفیه خانه، تصفیه میکند. فاضلاب تصفیه شده از طریق نهرهای فاضلاب تخلیه میشود. فاضلاب تولید شده در مناطقی که به سیستمهای فاضلاب متمرکز دسترسی ندارند بر سیستمهای فاضلاب در محل (صفحه وجود ندارد)سیستمهای فاضلاب در محل تکیه میکنند. این فاضلابها بهطور معمول یک گندانبار زهکشی تخلیه فاضلاب (صفحه وجود ندارد) زهکشی تخلیهٔ فاضلاب و یک بخش اختیاری تصفیه در محل دارند. پساب یا گندآب زیر مجموعهای از فاضلاب است که از "مدفوع" و "ادرار" تشکیل شدهاست اما اغلب به معنی هر نوع فاضلابی استفاده میشود. فاضلاب، شامل محصولات خانگی، شهری یا زبالههای مایع صنعتی و بیمارستانی است که معمولاً از طریق یک "لوله" یا فاضلاب (بهداشتی یا ترکیبی) و گاهی اوقات در یک مخزن فاضلاب دفع میشود خوردگی، زنگ زدگی و آلودگی خاک از مهمترین دلایل جمعآوری آب و فاضلابهای صنعتی است. لوله و اتصالات پلی اتیلن با خواص ضدخوردگی و مقاومت در برابر انواع مواد شیمیائی راه حل مناسبی برای جمعآوری و انتقال سیالات فاضلابی است. سیستم فاضلاب یک زیر ساخت شامل لولهها، غربال و کانالها و... میباشد، که برای انتقال فاضلاب از منشأ خود به نقطهای برای تصفیه یا دفع نهایی استفاده میشود. به غیر از گندانبار که تصفیه را در محل انجام میدهند، انواع دیگری از تصفیه فاضلاب نیز وجود دارد "مجرای فاضلاب" ، سامانه جا به جایی زیرزمینی پساب و فاضلاب برای دفع بهداشتی و ایمن یا تصفیه است.
تعریف تصفیه فاضلاب
فرآیند زدودن آلایندهها از پساب، بهویژه فاضلاب خانگی است که شامل فرآیندهای شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی برای زدودن این آلایندهها و تأمین فاضلاب تصفیه شده که برای محیط زیست بیخطر است، میباشد. معمولاً یکی از محصولات تصفیه فاضلاب، زباله نیمهجامد است که لجن فاضلاب نامیده میشود که نیازمند تصفیه جداگانه پیش از دفن یا استفاده است. در صنايع توليدي آب شيرين ، روش RO در مقايسه با روشهاي ديگر داراي مزاياي زير مي باشند:
با توجه به کمبود منابع آب و نیاز روز افزون تمامی جوامع بشری و صنعتی به تامین آب، لازم است تا همه، بعد از استحصال و مصرف آن ،پساب خروجی خود را در راستای بازگشت آب به چرخه طبیعت مدیریت نموده و با استفاده از سیستم های تصفیه فاضلاب اقدام به پاکسازی پساب خروجی مطابق با استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست نمایند.
روش های تصفیه فاضلاب
انتخاب روش های مناسب تصفیه به درجه تصفیه مورد نیاز و شرایط اقلیمی و اهداف تصفیه بستگی دارد.
- برکه های تثبیت فاضلاب
- برکه های بی هوازی
- برکه های اختیاری
- برکه های هوازی
تصفیه فاضلاب بهداشتی و انسانی
تصفیه فاضلاب ؛ فاضلاب شهری که فاضلاب بهداشتی انسان زیر مجموعه ای از آن می باشد، از سه منبع فاضلاب خانگی، فاضلاب اماکن عمومی و مراکز تجاری و رواناب های سطحی نشات می گیرد. امروزه به دلیل مشکلاتی از قبیل بحران آب و آلودگی های زیست محیطی، تغییرات داده شده یا پیشنهادی در مقررات دولتی همچنان تاثیر مهمی در مهندسی فاضلاب دارد. با افزایش اطلاعات در مورد مواد سمی و تاثیر آن ها بر سلامت موجودات زنده و محیط زیست، مقررات جدید حاکی از توجه فزاینده به کنترل آن ها است. در مهندسی فاضلاب می بایست آثار کلی راه حل های پیشنهادی مسائل فاضلاب بر محیط زیست بررسی شود. همچنین این نکته را باید دانست که فاضلاب بهداشتی انسانی از نظر کیفیت و گاها از نظر کمیت با فاضلاب شهری برابر نیست. زیرا همانطور که در بالا ذکر شد، فاضلاب شهری علاوه بر فاضلاب خانگی شامل فاضلاب اماکن عمومی و مراکز تجاری و رواناب نیز می باشد.
کاهش ضایعات :
از طریق تصفیه فاضلاب، مقدار زباله ای که معمولا به محیط زیست منتقل می شود، کاهش می یابد و بنابراین بهبود سلامت محیط را در پی دارد . با این کار، دولت به نوبه خود خطرات بهداشتی مرتبط با آلودگی محیط زیست را کاهش می دهد و از دست دادن آب ناشی از آلودگی آب را جلوگیری می کند . همچنین تصفیه فاضلاب انسانی یا تصفیه فاضلاب بهداشتی باعث کاهش هزینه های صرف شده توسط یک کشور در پروژه های احیاء زیست محیطی مورد نیاز برای مبارزه با آلودگی می شود
تواید انرژی
لجن جمع آوری شده در طول فرایند تصفیه فاضلاب به خودی خود درمان می شود، زیرا دارای مقدار زیادی مواد تخریب پذیر است . این باکتری های بی هوازی در هضم های ویژه به طور کامل محصور شده به دمای 35 درجه سانتیگراد، منطقه ای است که این میکروارگانیسم های بی هوازی بدون اکسیژن رشد می کنند . گاز تولید شده در طول این فرآیند بی هوازی حاوی مقدار زیادی متان است که برداشت می شود و سپس برای تولید برق تولید می شود . این انرژی را می توان برای تأمین نیروگاه های تصفیه فاضلاب استفاده کرد تا آنها را پایدار سازند و اگر انرژی بیش از حد تولید می شود، می توان آن را به یک شبکه ملی انتقال داد . این کمک می کند تا کاهش وابستگی به منابع غیر قابل تجدید انرژی به عنوان سوخت های فسیلی، کاهش رد پای کربن کشور و هزینه های کشوری در تولید انرژی را کم میکند
نتیجه گیری درباره پکیج تصفیه فاضلاب
به طور خلاصه، ترکیبی از این مزایا و تولید آب، تصفیه فاضلاب را یک راه حل کوتاه مدت و بلندمدت پایدار برای بحران آب در جهان می داند که تنها با افزایش جمعیت جهان افزایش می یابد . برآورد شده است که جمعیت جهان به 9 میلیارد نفر افزایش یافته است و این باعث افزایش میزان آب مصرفی می شود تصفیه فاضلاب و برگردان مجدد آن به چرخه مصرف باعث تولید مقدار زیادی آب قابل استفاده تازه می شود، و به همین دلیل در کمبود آب کمک می کند
روش های رایج تصفیه فاضلاب
تقسیم بندی های متفاوتی برای روش های تصفیه فاضلاب وجود دارد. یکی از تقسیم بندی ها بر اساس ماهیت روش تصفیه صورت می گیرد و طبق آن روش های تصفیه مطابق زیر تقسیم بندی می شوند:
۱- روش های فیزیکی
۲- روش های شیمیایی
۳- روش های بیولوژیکی
روش های فیزیکی شامل گرفتن اجسام، دانه گیری، فیلتراسیون، بعضی روش های گندزدایی مانند استفاده از UV و ته نشینی می باشد.
روش شیمیایی شامل ترسیب شیمیایی، انعقاد و لختهسازی، تبادل یون، تنظیم pH و گندزدایی با کلر می باشد. روش های شیمیایی نسبت به روش های فیزیکی پیچیده تر بوده و همچنین از لحاظ هزینه خرید و نگهداری مواد شیمیایی و مشکلات احتمالی در بهره برداری نیز چندان مناسب نیستند. همچنین اضافه کردن مواد شیمیایی به فاضلاب موجب تولید لجن شیمیایی می شود که تصفیه آن نیز هزینه ها ی قابل توجهی را تحمیل می نماید. به همین دلایل سعی می شود حتی الامکان از این روش برای حذف آلاینده ها استفاده نشود.
روش های بیولوژیکی شامل روش هایی می شود که در آن انجام یک فرآیند بیولوژیکی منجر به عملیات تصفیه می گردد. در واقع در روش بیولوژیکی، باکتری ها عملیات تصفیه را انجام می دهند. روش های بیولوژیکی از جهت استفاده و یا عدم استفاده از اکسیژن، به دو بخش هوازی و بی هوازی تقسیم می گردند.
روش هایی مانند لجن فعال متعارف (CAS)، لجن فعال با هوا دهی (EAAS)، لجن فعال با رشد چسبیده ثابت (IFAS)، بیوراکتور غشایی (MBR)، راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک (MBBR)، اتصال بیولوژیکی گردان (RBC)، صافی های چکنده (TF) جزو روش های هوازی بوده و روشهایی همچون راکتور بافل دار بی هوازی (ABR) و بستر لجن بی هوازی با جریان رو به بالا (UASB) نیز از جمله روش های بی هوازی تصفیه فاضلاب می باشند.