تصفیه فاضلاب چیست؟

تولید مواد زائد توسط افراد ساکن در یک منطقه مشخص همواره یکی از اجزای جدایی ناپذیر زندگی در یک جامعه می­باشد. فاضلاب در واقع همان مایعات مصرف شده توسط افراد می­باشد که در ترکیب با مواد زائد و آب های مناطق مسکونی و اداری و تجاری و صنعتی به شکل فاضلاب در آمده است. در فاضلاب ها عوامل بیماری زای مختلفی وجود دارند و مواد آلی موجود در آن ها هم در صورتی که تصفیه نشوند منجر به تشکیل گازهای بدبو از آن خواهد شد. به همین دلیل قبل از این که اقدام به تخلیه فاضلاب ها نمود می­بایست آن ها را تصفیه کرده تا از وارد شدن خسارت به محیط زیست و بیماری زایی و سایر مشکلات برای افراد ساکن در آن منطقه جلوگیری نمود.

تصفیه فاضلاب در حقیقت به این معنا است که با به کار گیری روش­ها و مواد مختلفی بتوان آلودگی­ها و عوامل بیماری زای فاضلاب­ها را از بین برده و آن­ها را جهت استفاده دوباره در زمینه­هایی مثل کشاورزی و آبیاری به کار برد. این روز ها تصفیه آب به یکی از مهم­ترین موضوعات حال حاضر تبدیل شده است و این مسئله به دلیل بحران تامین آب در جهان از اهمیت بیش تری نسبت به گذشته نیز برخوردار گشته است.

هدف از تصفیه فاضلاب چیست؟

آبی که در فاضلاب­ها وجود دارد به دلایل مختلفی کیفیت خود جهت استفاده در مصارف گوناگون را از دست داده است و با توجه به حضور مواد آلاینده مختلف در آن، امکان بهره گیری از این آب­ها در مصارفی مثل تهیه غذا، استحمام، کشاورزی، امور صنعتی، آشامیدن و سایر امور مربوطه وجود ندارد. هدف اصلی انجام روش­های تصفیه فاضلاب این است که محیط زیست را از مخاطرات مختلف حفظ کرده و این کار را با تکیه بر اصول بهداشتی و امور اقتصادی و سیاسی و اجتماعی به انجام رساند. به کمک تصفیه فاضلاب­ها می توان روند طبیعی حذف مواد شناور در آب­ها، از بین بردن پارازیت­ها و مواد سمی و شکستن مواد آلی فاسد شدنی به مواد معدنی را در شرایط کنترل شده و با سرعت بالاتری نسبت به حالت طبیعی به انجام رساند. به کمک روش های تصفیه فاضلاب می­توان شرایط بهداشتی لازم برای یک زندگی مناسب را فراهم کرده و بتوان محیط زیست را از آسیب حفظ نموده و از فاضلاب های تولید شده نیز مجددا در امور مختلف استفاده نمود.

روش های تصفیه فاضلاب

برای این که بتوان فاضلاب­های صنعتی و شیمیایی مختلف را تصفیه نمود، روش­ها و فرایندهای گوناگونی وجود دارد که انتخاب هر کدام از این روش­ها به عوامل مختلفی نظیر مقدار مواد جامد معلق و چربی موجود در فاضلاب­ها، میزان ترکیبات سمی، پارامترهای کیفی فاضلاب، کیفیت فاضلاب خروجی، میزان فاضلاب ورودی، درجه تجدید ناپذیری فاضلاب، انواع مواد آلی و غیر آلی موجود در فاضلاب و سایر عوامل مشابه بستگی دارد. بر همین اساس هم می توان تصفیه فاضلاب را به روش­های مختلف شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی و با استفاده از تجهیزات مورد نیاز برای اجرای هر روش به انجام رساند.

پکیج های تصفیه فاضلاب

برای این که تصفیه فاضلاب به درستی به انجام برسد لازم است تا فاکتورهای متعددی نظیر مواد آلی و غیر آلی، مواد جامد معلق و سایر عوامل را در نظر داشت تا خروجی آن قابل استفاده باشد. از این رو پکیج های تصفیه فاضلاب طراحی و استفاده شده­اند تا به کمک آن­ها بتوان روش های تصفیه را به ترتیب درست و مورد نیاز طی کرده و به اجرا در آورد. در واقع پکیج های تصفیه فاضلاب به واحدهای مشخصی گفته می­شود که در تصفیه فاضلاب جوامع کوچک و واحدهای بهداشتی و صنعتی و درمانی به کار گرفته می­شوند و تمامی تجهیزات لازم برای تصفیه نمودن فاضلاب را در خود دارند. این پکیج ها به طور کلی دو نوع پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی را در بر می­گیرند که بر اساس حجم لازم برای تصفیه در ابعاد و ظرفیت­های گوناگونی ساخته می شوند.

تصفیه فاضلاب بهداشتی یا خانگی

فاضلاب بهداشتی یا خانگی یا شهری به فاضلاب­هایی گفته می­شود که محل تولید آن­ها در مراکز مسکونی و تجاری می­باشد. منشا این فاضلاب­ها آب سیاه و آب خاکستری می­باشد که آب سیاه در واقع همان فاضلاب توالت و آب خاکستری همان فاضلاب آشپزخانه و حمام و موارد مشابه می­باشد. در صورتی که این فاضلاب­ها به درستی تصفیه نشوند می­توانند رودخانه­ها را آلوده سازند.

تصفیه فاضلاب صنعتی

فاضلاب های صنعتی و یا شیمیایی در صورتی که به محیط زیست راه پیدا کنند می توانند خسارات جبران ناپذیری را به آن وارد کنند. به همین دلیل هم تنوع روش های تصفیه این قبیل فاضلاب ها بسیار زیاد می­باشد. انواع روش های تصفیه فاضلاب صنعتی بر اساس نوع مواد آلاینده موجود در فاضلاب طراحی شده­اند و هر یک از ویژگی های منحصر به فردی برخوردار می­باشند.

تصفیه فاضلاب دامداری

برای این که بتوان آلاینده­های موجود در این فاضلاب­ها را از میان برده و مجددا از آن­ها استفاده نمود از روش های نوینی در این زمینه استفاده می­شود. با توجه به این که بیشتر صنایع مربوط به دام­ها با استفاده از دام پروری راه اندازی شده و اداره می­شوند، تامین آب لازم برای کشاورزی از فاضلاب این دامداری­ها بسیار مهم و قابل توجه می باشد. از این رو استفاده از پکیج های تصفیه فاضلاب دامداری یکی  از راه حل های استاندارد و اقتصادی جهت استفاده از فاضلاب دامداری ها می­باشد.

تصفیه فاضلاب نساجی

تصفیه فاضلاب های نساجی ها باعث می شود که آلاینده های صنعتی موجود در آن ها به محیط اطراف منتشر نشده و پخش نشوند. نساجی یکی از صنایع مهم تولید کننده فاضلاب های صنعتی می باشد که در آن میزان پساب صنعتی و آلاینده های زیست محیطی به طرز قابل توجهی بالا می باشد. از این رو تصفیه این فاضلاب ها از اهمیت بالایی برخوردار بوده و یک امر مهم در حفظ محیط زیست به شمار می روند.

تصفیه فاضلاب کشاورزی

فاضلاب کشاورزی به طور عمده در مناطقی یافت می شود که کشاورزی در آن ها به روش مکانیزه انجام می گیرد. با توجه به لزوم تغذیه سالم برای انسان و سایر موجودات، تصفیه فاضلاب کشاورزی یکی از مهم ترین کارهای انجام شده در زمینه حفظ سلامتی محیط زیست به شمار می رود. فاضلاب کشاورزی در حقیقت به پساب هایی گفته می شود که در زمان کاشت، داشت و برداشت محصولات تولید می شوند و در صورت ورود آلاینده های موجود در آن به منابع آبی، مخاطرات جدی را برای محیط زیست به وجود خواهد آورد.

مراحل تصفیه فاضلاب

به طور کلی، تصفیه فاضلاب ها را می توان در سه مرحله مجزا انجام داد. در مرحله اول مواد جامد و معلق کوچک و بزرگ موجود در فاضلاب از آن جدا شده و برای حذف مواد ریزتر از مخزن ته نشینی استفاده می شود که مواد جامد معلق آلی و غیر آلی محلول را از آن جدا می کنند. در مرحله دوم که تصفیه ثانویه نامیده می شود، باکتری های موجود در فاضلاب را از بین برده و توسط یک فرایند بیولوژیکی، قسمت اعظم مواد آلی موجود در فاضلاب از بین برده می شوند. در این مرحله طی فرایند لجن فعال، فاضلاب در داخل مخازن هوادهی وارد شده و با فعال شدن لجن بازیافت شده، مواد غذایی فاضلاب موجود در مخزن توسط باکتری ها استفاده شده و تصفیه می شود. در مرحله سوم نیز از روش های پیشرفته تصفیه فاضلاب استفاده می شود که به کمک آن ها می توان مواد شیمیایی، فلزات سنگین، مواد سمی و سایر آلاینده ها را به میزان زیادی از فاضلاب ها خارج نمود. از روش های به کار رفته در این مرحله می توان به جذب کربن، تبخیر، تقطیر، میکروفیلتراسیون و رسوب شیمیایی اشاره کرد.

فرآیندهای تصفیه فاضلاب

تصفیه فاضلاب ها و انواع تصفیه فاضلاب شهری با استفاده از فرایندهای متعددی به وقوع می پیوندد که این فرایندها شامل موارد زیر می باشد:

1. فرآیندهای فیزیکی

در این قبیل فرآیندها، جهت جداسازی و حذف نمودن آلاینده ها از مکانیزم های فیزیکی استفاده می شود که از جمله آن ها می توان به فرایندهای دانه گیری، آشغال گیری، ته نشینی و فیلتراسیون اشاره نمود. این فرایندها معمولا در مقایسه با سایر انواع فرایندها مقرون به صرفه تر بوده و در برابر نوسانات کیفیت فاضلاب ها مقاوم هستند. حساسیت این روش ها نسبت به دما و PH کم تر بوده و برای استفاده از آنها نیازی به بهره مندی از دانش و تجربه بالا وجود ندارد.

2. فرآیندهای شیمیایی

فرآیندهای شیمیایی تصفیه فاضلاب شامل روش های شیمیایی است که در آن ها به صورت مستقیم و غیرمستقیم اقدام به جدا نمودن مواد آلاینده از فاضلاب ها می نمایند. از جمله روش های شیمیایی تصفیه فاضلاب می توان به تنظیم PH، رسوب شیمیایی، اکسیداسیون، انعقاد و لخته سازی اشاره نمود.

3. فرآیندهای بیولوژیکی

در این روش از میکروارگانیسم ها و مکانیزم های بیولوژیکی آن ها برای تصفیه فاضلاب ها استفاده می کنند. هر کدام از میکروارگانیسم ها در شرایط محیطی متفاوتی فعالیت می کنند و برخی از آن ها با وجود اکسیژن و سایر آنها در غیاب اکسیژن به فعالیت می پردازند. از این رو انواع روش های بیولوژیک تصفیه فاضلاب در دو گروه روش های هوازی و بی هوازی قرار می گیرند. از روش های هوازی تصفیه فاضلاب می توان به لجن فعال، صافی های چکنده، RBC، لجن فعال با هوادهی گسترده و از روش های غیرهوازی به UASB و ASBR اشاره کرد.

کاربرد پکیج تصفیه فاضلاب

بحران کمبود آب و همچنین ورود فاضلاب­های صنعتی و انسانی به محیط زیست باعث گسترش استفاده از پکیج های تصفیه فاضلاب در نقاط مختلف جهان شده­اند. با استفاده از این پکیج­ها می توان آلاینده­های بیمارستانی، کلینک­های درمانی، پساب­های صنعتی حاصل از تولید رنگ، پالایشگاه­ها، مواد غذایی، پتروشیمی، باکتری های بیماری زا و سایر آلاینده­ها را از فاضلاب­ها حذف نموده و از آب فاضلاب ها مجددا در اموری همچون کشاورزی و امور صنعتی از طریق افزایش کیفیت پساب­ها استفاده نمود. برای پاسخ به این پرسش که “هزینه پکیج تصفیه فاضلاب چقدر میشود؟” می توان به لیست قیمت پکیج تصفیه فاضلاب مراجعه نمود.

مزایای تصفیه فاضلاب

به کمک تصفیه فاضلاب­ها می توان میزان ضایعات ورودی به محیط زیست را کاهش داده و از بروز خطرات مرتبط با آلودگی­های محیط زیستی جلوگیری نمود. از لجن­هایی که در طول فرآیند تصفیه تولید می­شوند و گاز متان حاصل از آن­ها می توان در تولید انرژی الکتریسیته استفاده نمود که در نهایت کاهش مصرف منابع تجدید ناپذیر نظیر سوخت­های فسیلی را بدنبال خواهد داشت. کود طبیعی تولید شده در این روند نیز می تواند در کشاورزی استفاده شده و در تولید محصولات گوناگون مورد استفاده قرار گیرد که با این کار میزان استفاده از کودهای شیمیایی و آلایندگی حاصل از آن­ها کاهش خواهد یافت.

تصفیه فاضلاب در ایران

کشور ایران کشوری با اقلیم گرم و خشک است که این روزها با مشکلات عدیده­ای در حوزه تامین آب روبرو می باشد. استفاده مجدد از آب موجود در فاضلاب ها و تصفیه فاضلاب صنعتی در ایران می­تواند راهکار اساسی در پیشگیری از بروز خشکسالی در ایران به شمار رود. با تصفیه فاضلاب­های شهری می­توان از حفر بیشتر چاه­ها برای جبران کمبود آب جلوگیری کرده و این آب را مجددا به منابع آب قابل استفاده بازگرداند. به عنوان مثال تصفیه فاضلاب در مازندران در مقایسه با سایر استان­های کشور 35 درصد کم­تر است که لزوم توجه به جبران این عقب ماندگی را معلوم می­سازد.

انواع راکتورهای تصفیه فاضلاب

تصفیه فاضلاب­ها توسط فرآیندهای فیزیکی عملیاتی و شیمیایی و بیولوژیکی در حوض­های مخصوصی به انجام می رسد که این حوض­ها را راکتورهای تصفیه فاضلاب می­نامند. در تصفیه فاضلاب ها از انواع راکتورهای مختلفی استفاده می شود که اصلی ترین این راکتورها شامل راکتور بسته، راکتور پیستونی یا لوله­ای، راکتور اختلاط کامل سری، راکتور اختلاط کامل، راکتور با بستر پرشده و راکتور با بستر شناور می­باشد. هر کدام از راکتورها کاربردهای گوناگونی در تصفیه فاضلاب­های شهری و صنعتی بر عهده دارند.

نتیجه گیری

با توجه به گسترش روز افزون جمعیت و کاهش ذخایر آب، تصفیه فاضلاب­ها را می­توان به عنوان یک راهکار اصلی در حل بحران آب بر شمرد که با استفاده از آن می­توان منابع آب قابل استفاده را افزایش داده و آن­ها را مجددا به چرخه استفاده بازگرداند. استفاده از پکیج­های تصفیه فاضلاب­ها یکی از راه­های مقرون به صرفه و قابل اعتماد جهت تصفیه فاضلاب جوامع مختلف و جلوگیری از بروز مشکلات زیست محیطی و رفع آن­ها محسوب می­شود.