در اغلب صنایع آب به مقدار زیاد مصرف شده و در نهایت به فاضلاب حاوی آلاینده های خطرناک تبدیل می شود. در نتیجه می توان گفت نه صنایع نه تنها از نظر مصرف زیاد آب به محیط زیست آسیب می زنند، بلکه آلاینده ها و فلزات سنگین موجود در آنها تهدید دیگری در این زمینه به شمار می رود. با تصفیه فاضلاب می توان از ورود آلاینده ها به طبیعت جلوگیری کرد و امکان بازچرخانی پساب ها نیز فراهم خواهد شد. برای رسیدن به این هدف گام های متعددی در تصفیه خانه ها و پکیج های تصفیه فاضلاب اجرا می شود که در ادامه به معرفی آنها خواهیم پرداخت.
1- آشغالگیری؛ اولین گام در تصفیه فاضلاب
در تمام صنایع ذرات جامد معلق در اندازه های بزرگ وارد فاضلاب می شود که تاثیر زیادی بر کاهش کیفیت دارد. این ذرات و آلاینده ها اگر جمع آوری نشوند، باعث انسداد لوله و تاسیسات در گام های بعد تصفیه شده و روند تصفیه نیز کندتر از حد استاندارد انجام خواهد شد. برای حل این مشکل از آشغالگیر در ورودی تصفیه خانه و پکیج استفاده می شود. آشغالگیرها دارای تنوع بالایی بوده و بیشتر نوع زوج توری برای تصفیه فیزیکی کاربرد دارد.
2- دانه گیری فاضلاب
در بسیاری از فاضلاب های صنعتی ذرات ریز معلق وجود دارد که با آشغالگیرها نمی توان آنها را حذف کرد. به عنوان مثال در تصفیه فاضلاب صنایع غذایی با مقدار زیاد دانه و هسته میوه ها روبرو هستیم. برای حل این مشکل بعد از آشغالگیرها از دانه گیر یا کلاسیفایر استفاده می شود. ذرات ریز مانند شن و ماسه، دانه و هسته میوه ها با نیروی گریز از مرکز از فاضلاب جدا می شود و هیچ ماده شیمیایی در این گام کاربرد ندارد.
3- انعقاد ذرات کلوئیدی
در فاضلاب های صنعتی مقدار زیادی ذرات روغنی و کلوئیدی وجود دارد که شناور هستند. برای جداسازی این ذرات از روش های انعقاد استفاده می شود. در انعقاد شیمیایی مواد منعقدکننده به فاضلاب تزریق شده و به مرور لایه های لخته مانند روی سطح تجمع پیدا می کنند. در برخی از پکیج های تصفیه از انعقاد الکتریکی نیز استفاده می شود و نیاز به مواد شیمیایی ندارد.
4- ته نشینی اولیه
سومین مرحله از تصفیه فاضلاب صنعتی، ته نشینی اولیه است. علیرغم عبور فاضلاب از اشغالگیر و کلاسیفایر، ممکن است هنوز ذرات معلق وجود داشته باشد. برای حذف این ذرات فاضلاب وارد فاز ته نشینی می شود. ذرات معلق به مرور در کف مخزن ته نشین شده و جداسازی آنها انجام می شود.
5- تصفیه بیولوژیکی؛ مهم ترین گام تصفیه فاضلاب صنعتی
از مهم ترین مراحل که در اغلب انواع تصفیه خانه فاضلاب صنعتی پیاده سازی می شود، تصفیه بیولوژیکی است. در این مرحله مواد آلی موجود در فاضلاب توسط باکتری ها در شرایط هوازی و بی هوازی تجزیه و حذف می شوند. این مرحله در تصفیه خانه های مختلف با توجه به ویژگی های فاضلاب و نوع آلاینده های موجود در آنها فرآیندهای متفاوتی پیاده سازی می شود.
در روش های هوازی باکتری ها از اکسیژن و مواد آلی موجود در فاضلاب تغذیه می کند. مواد آلی تجزیه شده به مرور در کف مخزن ته نشین شده و لایه های لجن تشکیل می شوند. لجن ها منبغ غذایی بسیار مناسبی برای باکتری ها به شمار رفته و سرعت رشد و تکثیر آنها را افزایش می دهد. به همین دلیل لجن به مرحله قبل برگشت داده میشود تا باکتری ها از آن تغذیه کنند. در برخی از فرآیندها برای افزایش اکسیژن فاضلاب از سیستم های هوادهی نیز در این مرحله استفاده می شود. روش های بیولوژیکی هوازی از قبیل هوادهی گسترده، MBR، لجن فعال برگشتی از جمله فرآیندهای پرکاربرد هستند.
اگر فاضلاب حاوی مواد آلی فسفردار و نیترات دار باشد، از روش های بی هوازی برای تصفیه آنها استفاده می شود. در این فرایندها مواد آلی در اثر هیدرولیز ساده سازی می شوند. هیدرولیز، اسیدوژنز و متانوژنز مراحل مهم در فرآیندهای بی هوازی هستند. در نهایت مواد آلی تجزیه و از فاضلاب حذف می شوند و گاز متان نیز از تصفیه خانه تخلیه می گردد. با توجه به اینکه در این مرحله شرایط بی هوازی است، لذا نیاز به تجهیزات هوادهی نیست و لجن کمتری نیز تولید می شود. این فرایندها هزینه کمتری نسبت به نوع هوازی دارند اما تمام انواع مواد آلی را نمی توانند حذف کنند. به همین دلیل به صورت ترکیبی در کنار روش های هوازی پیاده سازی می شوند.
6- تصفیه شیمیایی فاضلاب
یکی دیگر از چالش های مهم در تصفیه فاضلاب صنعتی، باکتری، قارچ و میکروارگانیسم و پاتوژن ها هستند. به همین دلیل لازم است فاضلاب ضدعفونی شود تا بعد از ورود به محیط زیست منجر به شیوع بیماری ها نگردد. در این مرحله از کلرزنی می توان استفاده کرد تا باکتری ها از بین بروند. روش های دیگری از قبیل ازن زنی نیز در این مرحله ممکن است استفاده شود که به نوع فاضلاب بستگی دارد. برای کلرزنی و ضدعفونی استاندارد در این مرحله از تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب استفاده میشود که امکان تزریق کلر در زمان مناسب به مقدار استاندارد را دارا هستند. پکیج کلرزنی و پکیج های تزریق مواد شیمیایی از نمونه دستگاه های مورد استفاده در این مرحله هستند.
7- زلال سازی فاضلاب
در آخرین مرحله فاضلاب در حالت سکون و ماند قرار می گیرد. در این مدت ذرات معلق در فاضلاب به مرور در کف مخزن ته نشین شده و لایه های لجن را تشکیل می دهند. فاضلاب بعد از زلال سازی از تصفیه خانه تخلیه می شود.
8- آبگیری و تخلیه لجن
در مراحل تصفیه بیولوژیکی و زلال سازی لجن زیادی در تصفیه خانه ها تولید می شود که باید تخلیه شوند. برای کاهش هزینه های تخلیه ابتدا لجن آبگیری می شوند. لجن تخلیه شده با طی چند مرحله می تواند به کود برای مزارع کشاورزی تبدیل شود.
جمع بندی
برای تصفیه فاضلاب صنعتی مراحل متعددی از قبیل آشغالگیری، منعقدسازی، ته نشینی اولیه، تصفیه بیولوژیکی، تصفیه شیمیایی، زلال سازی و تخلیه و آبگیری لجن اجرا می شود. هر یک از این مراحل دارای جزئیات زیادی هستند که توسط کارشناسان این حوزه بعد از آنالیز فاضلاب باید اجرا شوند. در نهایت اگر تمام مراحل کاملا استاندارد انجام شوند، پساب خروجی از تصفیه خانه امکان استفاده مجدد در سایر صنایع را خواهد داشت.
