انواع روش های تصفیه فاضلاب

ما در مجله حقایق آب و در این پست انواع روش های تصفیه فاضلاب را مورد بررسی قرار داده ایم. ما همه فناوری های سنتی و فناوری های جدید تصفیه فاضلاب به منظور بازیابی آب، مزایا و معایب هر کدام را شناسایی کرده ایم. همانطو که می دانید آب یک عنصر حیاتی برای انسان، صنایع، موجودات زنده و … است. با توجه به کمبود منابع آب شیرین و خشکسالی در پی تحولات جوی بازیافت آب بیشتر از گذشته اهمیت پیدا کرده است.

انواع روش های تصفیه فاضلاب صنعتی

بعد از صنعت کشاورزی، مهم ترین بخش پرمصرف برای استفاده از آب، صنایع هستند. کمبود منابع آبی، قوانین سختگیرانه کشورها و سلامت محیط زیست باعث شده بسیاری از صنایع مجبور شوند فاضلاب صنعتی خود را تصفیه کنند. اما مهم ترین روش های رایج برای تصفیه فاضلاب صنعتی عبارتند از:

• تصفیه فاضلاب با استفاده از روش فیزیکی
• تصفیه فاضلاب با استفاده از روش مکانیکی
• تصفیه فاضلاب با استفاده از روش بیولوژیکی
• تصفیه فاضلاب با استفاده از روش شیمیایی

تصفیه فاضلاب با استفاده از روش فیزیکی

در این روش با استفاده از فرآیندهای ته نشینی، غربالگری و لایه برداری می توانند مواد جامد در فاضلاب را حذف کنند.در طی این فرآینده از مواد شیمیایی استفاده نمی شود. برخی از روش ها در این فرایند عبارتند از:

• رسوب گذاری: در طی این روش ذرات سنگین موجود در فاضلاب ته نشین می شوند و یا از فاضلاب جدا می گردند. طی این فرآیند مواد جامد از آب جداسازی می شوند.
• روش هوادهی با اکسیژن: با استفاده از این روش فاضلاب با تامین اکسیژن به آن از طریق گردش هوا، تصفیه انجام می شود. اکسیژن یا هوا به روش های مختلفی از جمله سطحی، اسپری و هوادهی به فاضلاب اضافه می شود. فرآیند هوادهی بلافاصله پس از تماس اکسیژن با آب آغاز می شود.

تصفیه فاضلاب با استفاده از روش مکانیکی

یکی دیگر از انواع روش های تصفیه فاضلاب روش فیلتراسیون مکانیکی است. طی این فرآیند برای تصفیه و دفع فاضلاب از روش  فناوری ممبران های سرامیکی و روش فیلتر شنی استفاده می شود.

• فناوری غشای سرامیکی

فرآیند فیلتراسیون غشای سرامیکی استفاده از محفظه های نصب شده با ممبران های سرامیکی برای فیلتر کردن فاضلاب است. فرآیند فیلتراسیون زمانی شروع می شود که فاضلاب شروع به حرکت می کند و از طریق ممبران ها عبور می کند. طی این فرآیند یک پمپ با تامین فشار مورد نیاز برای حرکت آب، آن را از طریق فیلترهای ممبران عبور می دهد.

• فناوری فیلتر شنی

این فناوری سابقه دیرینه دارد و طی مدت زمان زیادی مورد استفاده قرار گرفته است. طی این فرایند، در جایی که سیالات رو به پایین جریان دارند و بر اثر نیروی گرانش یا فشار هدایت می شوند، کاربرد بیشتری دارد. یکی از معایب این روش عدم ضدعفونی کردن کافی می باشد. فیلترهای شنی شامل  مقدار زیادی ماسه با درجه های ویژه در یک مخزن بزرگ می باشند.

تصفیه فاضلاب با استفاده از روش بیولوژیکی

در این روش از تصفیه فاضلاب مواد آلی مانند روغن ها، فضولات انسانی، صابون و مواد غذایی موجود در فاضلاب و … تجزیه می شوند. در روش تصفیه فاضلاب با استفاده از روش بیولوژیکی به سه دسته تقسیم می شود:

• فرآیند هوازی

در فرایندهای هوازی مواد آلی موجود در فاضلاب توسط باکتری ها تجزیه شده و به دی اکسید کربن تبدیل می شود. اکسیژن و استفاده از میکرو ارگانیسم های هوازی (قارچ ها و باکتری ها) برای تجزیه مواد آلی موجود در فاضلاب مورد نیاز است. فرآیند هوازی در یک راکتور لجن فعال انجام می شود که در آن فاضلاب با بسیاری از موجودات هوازی مخلوط می شود.

• فرآیند بی هوازی

در این مرحله از تخمیر برای تجزیه مواد آلی فاضلاب به جای اکسیژن استفاده می شود. میکروارگانیسم ها (باکتری های بی هوازی) که برای این فرآیند استفاده می شوند، برای تجزیه مواد آلی به اکسیژن نیاز ندارند. ضایعات در دمای مشخصی با استفاده از تخمیر به شکل تخمیر  تبدیل می شوند.

• کمپوست سازی

در این مرحله تصفیه با مخلوط کردن فاضلاب با خاک اره یا هر منبع کربن دیگری انجام می شود. کمپوست یکی از روش های متداول برای تصفیه لجن و تبدیل آن به محصول مفیدی است که می توان از آن برای غنی سازی مواد مغذی خاک و کشاورزی استفاده کرد.

تصفیه فاضلاب با استفاده از روش شیمیایی

تصفیه فاضلاب با استفاده از این روش می تواند طی فرآیندهای مختلفی انجام شود، برخی از مهم ترین آنها عبارتند از:

• خنثی سازی شیمیایی
• جذب سطحی
• رسوب
• گندزدایی
• تبادل یونی

توجه داشته باشید تمام فرآیندهای تصفیه فاضلاب شیمیایی با هم متفاوت هستند، اما وجه اشتراک همه آنها این است که این ماده تحت تأثیر عوامل خارجی تغییر دهنده می تواند تصفیه را انجام دهد.

• خنثی سازی شیمیایی در فاضلاب

در روش خنثی سازی با استفاده از محلول های اسیدی یا قلیایی برای کنترل و حفظ سطح pH فاضلاب در حدود 7 استفاده می شود. اگر آب فاقد اسیدیته کافی باشد، برای بدست آوردن سطح pH مورد نیاز، اسید به آن اضافه می شود. همچنین اگر آب فاقد قلیایی کافی باشد، یک پایه به آب اضافه می شود تا سطح PH مورد نیاز را به دست آورد.

• روش جذب برای تصفیه فاضلاب

روش جذب برای تصفیه فاضلاب صنعتی فرآیندی است که در آن از جاذب ها برای حذف مولکول های محلول از فاضلاب استفاده می شود. مواد آلی مختلف مانند ترکیبات سمی و مواد شوینده، فلزات سنگین و … را می توان با فرایند جذب حذف کرد. برای نتایج موثر، جاذب باید قبل از استفاده فعال شود.

• ته نشینی

فرآیند رسوب شیمیایی شامل استفاده از محلول های اسید یا قلیایی است که می تواند با تغییر دما و یا با تزریق مواد شیمیایی مواد مضر را به صورت شناور در اورد. این روش به منظور حذف مواد معدنی محلول در فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. بعداز شناور سازی می توان با استفاده از روش های  رسوب یا ته نشینی مواد معدنی مضر را حذف کرد.

• ضد عفونی

این یک فرآیند تصفیه شیمیایی است که در آن فاضلاب با استفاده از سیستم گندزدایی می تواند (ویروس ها، میکروب ها و تک یاخته ها) تصفیه  شود. هدف اصلی این فرآیند ضد عفونی حفاظت از کیفیت فاضلاب میکروبی است. به بیان ساده تر، هدف اصلی در این روش دست یافتن به فاضلاب عاری از هرگونه باکتری و میکروب است.

• تبادل یون

در فرایند تبادل یونی هدف اصلی فرآیند نرم شدن با استفاده از مبادله یون ها است. این فرآیند به عنوان یک واکنش برگشت پذیر شناخته می شود زیرا یک یون باردار با یون دیگری با بار مشابه جایگزین می شود. به عبارت دیگر کاتیون های چند ظرفیتی با سدیم جایگزین می شوند.

انواع روش های تصفیه فاضلاب (پشرفته و نوین)

با توجه به پیشرفت تکنولوژی، روش های جدید و نوین برای تصفیه فاضلاب اجرایی شده است. در اینجا برخی از  روش های پیشرفته تصفیه فاضلاب  که مورد استفاده قرار گرفته اند عبارتند از:

• نمک زدایی

از روش نمک زدایی چند مرحله ای و فرآیندهای اسمز معکوس برای تبدیل آب اقیانوس ها به آب تمیز و شیرین استفاده می کنند. این فرآیندها با حذف نمک موجود در آب، آب را به منظور شرب برای انسان و یا استفاده در صنایع مناسب می کند.

• سونو آرسنیک فیلترینگ

فیلتر آرسنیک سونو یک فناوری فیلتر است که برای جذب آب های زیرزمینی، فیلتر کردن آرسنیک وتصفیه کردنآب برای انسان مورد استفاده قرار می گیرد. این فیلتر در برخی از کشورهای آسیایی که دسترسی به آب آشامیدنی تمیز و سالم آسان نیست، محبوب است.

•  LifeStraw

این یک روش پیشرفته تصفیه فاضلاب نوعی فیلتر ممبران است که با عبور آب از آن آلاینده ها را حذف می شود و آن را برای مصرف انسان ایمن می کند. این به کاربران اجازه می دهد تا به راحتی از یک دریاچه یا نهر بنوشند. درست مثل اینکه با نی استاندارد می نوشند.

• فناوری فیلتراسیون با استفاده از ممبران

تکنولوژی Membrane Filtration کاملا متفاوت از فیلتر سونو و فرآیند تصفیه آب LifeStraw است. در فناوری فیلتراسیون غشایی، از یک سیستم غشایی کم یا فشار بالا برای حذف آلاینده‌ها و سموم از آب از طریق چندین فرآیند مانند میکروفیلتراسیون، نانوفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس استفاده می‌شود.

• فناوری تابش اشعه فرابنفش

فناوری تابش فرابنفش یک روش تصفیه فاضلاب صنعتی است که با استفاده از اشعه ماوراء بنفش آلاینده ها از آب حذف می شود. این فناوری با استفاده از پرتوهای الکترومغناطیسی پرانرژی موجود در طیف، آلودگی ها را حذف و آب، هوا و سطوح را تصفیه می کند.