آشنایی با فرآیند تصفیه فاضلاب

مجله حقایق آب برای آشنایی شما با فرآیند تصفیه فاضلاب این پست را در نظر گرفته است. در اصل تصفیه فاضلاب فرآیند تصفیه فاضلاب برای برآوردن نیازهای کیفی آب یک بدنه آبی خاص برای زهکشی یا استفاده مجدد است. با کمبود روزافزون منابع آب و افزایش آلودگی آب، تصفیه فاضلاب به روشی مهم برای حفاظت از منابع آب تبدیل شده است.

فرایندهای تصفیه فاضلاب مختلفی وجود دارد. سوال اینجاست: چگونه به یک متخصص تصفیه فاضلاب تبدیل شویم؟

دانستنی های زیر ارزش خواندن را دارد!

انواع فرآیند تصفیه فاضلاب

فرآیند تصفیه فاضلاب یک سری از فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی، و بیولوژیکی است که برای حذف آلودگی‌ها و مواد زائد از فاضلاب استفاده می‌شود تا فاضلاب به حالتی مناسب برای بازگشت به محیط زیست یا استفاده مجدد تبدیل شود. این فرآیند شامل مراحل مختلفی است که می‌تواند عبارت باشد از:

• تصفیه اولیه: این مرحله شامل حذف مواد جامد بزرگ، مانند خاک، شن و ماسه، از فاضلاب است. فیلترها و گریت‌ها استفاده می‌شود تا ذرات بزرگتر را از فاضلاب حذف کند.
• تصفیه ثانویه یا بیولوژیکی: در این مرحله، میکروب‌ها و باکتری‌های موجود در فاضلاب به کار گرفته می‌شوند تا آلودگی‌های آلی مانند مواد آلی و نیتروژن را تجزیه کنند. این مرحله می‌تواند شامل استفاده از تسریع‌کننده‌های بیولوژیکی مختلف یا استفاده از استخرهای تصفیه باکتریایی باشد.
• تصفیه پیشرفته یا تصفیه فرایندی: در این مرحله، تصفیه‌های فیزیکی و شیمیایی پیچیده‌تری مانند فرایند فیلتراسیون ممبرانی، اکسیداسیون، یا از بین بردن فلزات سنگین انجام می‌شود تا فاضلاب به حالتی مطلوب‌تر و با کیفیت بهتری برای تخلیه یا استفاده مجدد تبدیل شود.

این فرآیند به وسیله‌ی تجهیزات و تکنولوژی‌های مختلفی انجام می‌شود و هر فاضلابی ممکن است نیاز به فرآیندهای خاص و تلفیقی داشته باشد تا به بهترین شکل ممکن تصفیه شود.

1. تصفیه بیولوژیکی فاضلاب چیست؟

تصفیه بیولوژیکی استفاده از میکروارگانیسم ها برای جذب، تجزیه و اکسید کردن مواد آلی در فاضلاب و تجزیه مواد آلی ناپایدار به مواد پایدار و بی ضرر و در نتیجه تصفیه فاضلاب است.

روش های مدرن تصفیه بیولوژیکی را می توان به دو دسته تقسیم کرد: اکسیداسیون هوازی و احیا بی هوازی

با توجه به میکروارگانیسم های مختلف، اکسیداسیون هوازی به طور گسترده در تصفیه فاضلاب شهری و فاضلاب صنعتی آلی استفاده می شود.

برای مطالعه راجب مقاله ی تصفیه فاضلاب چه مزایایی دارد روی لینک زیر کلیک کنید تا به مقاله ی مربوط به آن منتقل شوید.

تصفیه فاضلاب چه مزایایی دارد؟

کاربرد گسترده اکسیداسیون هوازی انواع مختلفی از صنایع دستی و سازه ها را شامل می شود. فرآیندها و ساختارهای مختلف مانند روش بیوفیلم (از جمله مخزن فیلتر بیولوژیکی، صفحه گردان بیولوژیکی)، اکسیداسیون تماس بیولوژیکی و غیره.

روش لجن فعال و روش بیوفیلم هر دو روش تصفیه بیولوژیکی مصنوعی هستند. همچنین درمان‌های بیولوژیکی طبیعی زمین‌های کشاورزی و استخرها، یعنی مزارع آبی و استخرهای بیولوژیکی وجود دارد. تصفیه بیولوژیکی ارزان است و بنابراین در حال حاضر پرکاربردترین روش تصفیه فاضلاب است.

2. مقدار pH و اهمیت آن چیست؟

pH  نشان دهنده اسیدیته و قلیایی بودن فاضلاب است. این مقدار لگاریتمی متقابل غلظت یون هیدروژن در آب است و محدوده آن 0 تا 14 است.

اگر مقدار pH برابر با 7 باشد، آب خنثی است، کمتر از 7 اسیدی است، هرچه مقدار آن کوچکتر است، اسیدیته قوی تر و هرچه مقدار آن بیشتر از 7 باشد، قلیایی است.

مقدار pH در فاضلاب تأثیر خاصی بر خطوط لوله، پمپ های آب، دریچه های دروازه و ساختارهای تصفیه فاضلاب دارد. مقدار pH تصفیه خانه های فاضلاب که عمدتاً از فاضلاب خانگی استفاده می کنند معمولاً 7.2 تا 7.8 است.

برای مطالعه راجب واقعیت های نوشیدن آب روی لینک زیر کلیک کنید تا به مقاله ی مربوط به آن هدایت شوید.

واقعیت های نوشیدن آب

مقدار pH خیلی زیاد یا خیلی پایین می تواند نشان دهنده ورود فاضلاب صنعتی باشد. مقدار بسیار کم باعث خوردگی لوله ها، بدنه پمپ می شود و ممکن است خطراتی ایجاد کند. به عنوان مثال، سولفید در فاضلاب در شرایط اسیدی گاز H2S تولید می کند.

غلظت بالا می تواند باعث سردرد، آبریزش بینی، خفگی و حتی مرگ در حین عمل شود. به همین دلیل، تقویت نظارت، یافتن منبع آلودگی و انجام اقدامات متقابل در صورت کاهش PH ضروری است. در همان زمان، محدوده pH مجاز درمان بیوشیمیایی 6 تا 10 است، خیلی زیاد یا خیلی کم می تواند بر درمان بیولوژیکی تأثیر بگذارد یا از بین ببرد.

3. جامدات کل (TS) چیست؟

به کل مقدار جامد باقیمانده هنگام تبخیر نمونه آب در حمام آب در دمای 100 درجه سانتیگراد اشاره دارد. جامدات کل، مجموع جامدات محلول و جامدات غیر محلول در فاضلاب است. این نشان دهنده غلظت کل مواد جامد در فاضلاب است. تجزیه و تحلیل جامدات ورودی و خروجی می تواند تأثیر ساختارهای تصفیه فاضلاب را بر حذف کل جامدات منعکس کند.

4. اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) چیست؟

تقاضای اکسیژن شیمیایی به اختصار COD به مقدار اکسیژن مورد نیاز برای اکسید کردن مواد آلی در فاضلاب با روش های شیمیایی اشاره دارد.

پرمنگنات پتاسیم به عنوان اکسیدان استفاده می شود و نتیجه اندازه گیری شده معمولاً مصرف اکسیژن نامیده می شود که در OC بیان می شود.

دی کرومات پتاسیم به عنوان اکسیدان استفاده می شود و نتیجه اندازه گیری شده نیاز شیمیایی اکسیژن نامیده می شود که در COD بیان می شود.

برای مطالعه راجب سختی آب در استخر روی لینک زیر کلیک کنید تا به مقاله ی مربوط به آن هدایت شوید.

سختی آب در استخر

تفاوت بین این دو در انتخاب اکسیدان نهفته است. پرمنگنات پتاسیم به عنوان یک اکسید کننده فقط می تواند ترکیبات آلی زنجیره مستقیم را در فاضلاب اکسید کند و دی کرومات پتاسیم به عنوان یک اکسید کننده اثر قوی تر و کامل تری نسبت به اولی دارد.

پرمنگنات پتاسیم به جز ترکیبات آلی زنجیره مستقیم، می تواند پرمنگنات را اکسید کند پتاسیم نمی تواند بسیاری را از نظر ساختاری اکسید کند.

در ترکیبات آلی پیچیده، مقدار COD همان فاضلاب بسیار بزرگتر از مقدار OC است. به خصوص زمانی که مقدار زیادی فاضلاب صنعتی وارد کارخانه فاضلاب می شود، نیاز شیمیایی اکسیژن روش دیکاتالیست پتاسیم عموماً باید اندازه گیری شود. مقدار COD کارخانه های فاضلاب شهری به طور کلی حدود 400 تا 800 میلی گرم در لیتر است.

 5. نیاز بیوشیمیایی اکسیژن (BOD) چیست؟

نیاز به اکسیژن بیوشیمیایی (به اختصار BOD): به مقدار اکسیژن مورد نیاز میکروارگانیسم ها در آب برای تجزیه مواد آلی در شرایط هوازی اشاره دارد. شاخصی است که به طور غیرمستقیم میزان آلودگی مواد آلی را نشان می دهد.تجزیه اکسیداتیو بیوشیمیایی مواد آلی معمولاً دو مرحله دارد.

مرحله اول عمدتاً اکسیداسیون مواد آلی حاوی کربن است که به آن مرحله کربنیزاسیون می گویند که حدود 20 روز طول می کشد.

مرحله دوم عمدتاً اکسیداسیون مواد آلی حاوی نیتروژن است که مرحله نیتریفیکاسیون نامیده می شود که حدود 100 روز طول می کشد تا کامل شود.

تحت شرایط شناخته شده، روش استاندارد عمومی کشت در دمای 20 درجه سانتیگراد به مدت 5 روز برای اندازه گیری است و داده های اندازه گیری شده نیاز اکسیژن بیوشیمیایی پنج روزه نامیده می شود.

به آن BOD5 نیز می گویند، بنابراین BOD5 نشان دهنده نیاز اکسیژن برای تجزیه برخی مواد آلی حاوی کربن است و BOD5 فاضلاب خانگی باید حدود 70٪ باشد.