تصفیه فاضلاب صنعتی

مقدار فاضلاب و دامنه نوسانات فاضلاب در فاضلاب صنعتی با فاضلاب شهری متفاوت است. البته میزان فاضلاب و وضعیت نوسانات فاضلاب صنعتی در صنایع مختلف نیز متفاوت است و در هر کدام از صنایع آهنگ و رفتار متفاوتی دارد و نمیتوان رابطه معینی را برای صنایع مختلف مشخص کرد. در واقع میتوان گفت که میزان نوسانات در صنایع از یک رابطه خاص تبعیت نمیکند و باید به صورت جداگانه مورد بررسی قرار گیرد. 
این نکته را در نظر داشته باشید که میزان نوسانات در فاضلاب صنعتی بیشتر از فاضلاب شهری است اما میزان نوسانات آن از فاضلاب سطحی کمتر است.  روش های تصفیه فاضلاب صنعتی در صنایع مختلف متفاوت است. کیفیت یا مشخصات کیفی فاضلاب های صنایع به عوامل متعددی از جمله نوع صنعت، مواد مصرفی، تکنولوژی های قابل دسترس، نحوه مدیریت و … بستگی دارد. شناسایی و تعیین مقادیر هر یک از مشخصه ها مستم انجام تحقیق و آنالیزهای دقیق آزمایشگاهی است.

تفاوت فاضلاب های شهری و صنعتی

 تفاوت های عمده فاضلاب های شهری و فاضلاب صنعتی را می توان به شرح ذیل بیان کرد:

  • امکان وجود مواد شیمیایی و سمی در فاضلاب های صنعتی بیشتر است.
  • دامنه نوسانات pH در فاضلاب صنعتی بیشتر است.
  • دامنه نوسات کمی در فاضلاب های صنعتی بزرگتر است.
  • امکان وجود عوامل بیولوژیکی در فاضلاب های صنعتی کمتر است.

نقش توسعه صنعتی و شهرنشینی بر محیط زیست

مشکلات مربوط به تخریب محیط زیست اغلب از توسعه صنعتی سر چشمه می گیرد. این مشکلات با شهر نشینی سریع که مسئول رشد بسیاری از شهرهای بزرگ است توسعه می یابد. در ایران نیز، شهرنشینی با مهاجرت روستاییان رو به گسترش و توسعه است. صنعتی شدن سریع و تمرکز آن در مراکز شهری، فشارهای زیادی بر ظرفیت و گنجایش محیط زیست در محل های خاص اعمال می کند. در این محل ها، بدنه آب های پذیرنده از قبیل رودخانه ها، دریاچه ها و آب های ساحلی معمولا به شدت آسیب می بینند.
آب شیرین یکی از منابع طبیعی حیاتی است که اگر به خوبی پایش و کنترل شود، تا مدت های زیادی قابل بهره برداری مجدد است.  عموما این آلودگی ها از تخلیه فاضلاب های صنعتی و فاضلاب هایی که به حد کافی تصفیه نشده اند به وجود می آیند. 
فاضلاب های صنعتی از جمله فاضلاب های کشت و صنعت، پساب هایی هستند که در نتیجه ی فعالیت های بشر در رابطه با پردازش و تولید مواد خام به وجود می آیند. این جریان های فاضلاب از شستشو، پخت و پز، سرمایش، گرمایش، استخراج، واکنش محصولات جانبی، جداسازی، انتقال و کنترل کیفیت ناشی از عدم پذیرش محصول به وجود می آیند.
نمونه هایی از فاضلاب های صنعتی عبارتند از فاضلاب های صنایع شیمیایی، دارویی، الکتروشیمیایی، الکترونیک، پتروشیمی و پردازش مواد غذایی و فاضلاب کشت و صنعت.

 

فاضلاب خانگی چیست؟

در ابتدا به مقایسه فاضلاب صنعتی با فاضلاب خانگی میپردازیم. فاضلاب خانگی در واقع فاضلاب تخلیه شده از سرویس های بهداشتی در مناطق مسی، اداره ها، اماکن تجاری، کارخانجات و موسسات گوناگون است. این نوع فاضلاب، مخلوط پیچیده ای است که عمدتا حاوی آب ( تقریبا 99 درصد ) و اجزاء آلی و غیر آلی است. این اجزا یا آلاینده ها شامل مواد معلق، محلول و کلوئیدی هستند.
فاضلاب خانگی حاوی فضولات انسانی و مقادیر زیادی از میکروارگانیسم ها است که برخی از این میکروارگانیسم ها میتوانند ناقل بیماری باشند. اجزای غیرآلی شامل کلریدها و سولفات ها، اشکال گوناگون نیتروژن و فسفر و نیز کربنات ها و بی کربنات ها هستند. پروتئین ها و کربوهیدرات ها حدود 90 درصد مواد آلی موجود در فاضلاب خانگی را تشکیل می دهند. این مواد اولا ناشی از مدفوع، ادرار، فضولات غذایی و فاضلاب حاصل از حمام کردن، شستشو و لباسشویی بوده و ثانیا، بقایای صابون ها و سایر محصولات پاک کننده را نیز می توان در آن ها یافت.
فاضلاب خانگی دارای الگوی جریانی مشخصی در طول شبانه روز بوده و معمولا دو پیک را نشان می دهد، یکی به هنگام صبح، قبل از شروع ساعات کاری و دوم غروب بعد از این که مردم از محل کار خود به خانه برمی گردند. برای تصفیه فاضلاب شهری میتوان از پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی استفاده کرد.

فاضلاب صنعتی چیست؟

فاضلاب های صنعتی بسته به نوع صنعت و مواد پردازش شده، ترکیبات بسیار متفاوتی دارند. برخی از این فاضلاب ها میتوانند از لحاظ مواد آلی بسیار قوی باشند یا به سادگی قابل تجزیه بیولوژیکی باشند یا به طور بالقوه سمی باشند. این امر بدان معنی است که مقادیر TSS، BOD و COD ممکن است 10 تا هزاران میلی گرم در لیتر هم باشند.
به دلیل غلظت های بسیار زیاد مواد آلی، فاضلاب های صنعتی ممکن است شدیدا دچار کمبود مواد مغذی باشند. برخلاف فاضلاب خانگی در فاضلاب صنعتی مقادیر PH ممکن است فراتر از محدوده ی 6 تا 9 باشد. همچنین این گونه فاضلاب ها ممکن است حاوی غلظت های بالای مواد فی محلول باشند.

الگوی جریان های فاضلاب صنعتی بسیار متفاوت تر از فاضلاب خانگی است، زیرا فاضلاب صنعتی تحت تاثیر ماهیت عملکردهای مواد موجود در یک کارخانه است و نسبت به فعالیت های معمول در محیط خانگی متفات است. 
گاهی مواقع فاضلاب صنعتی در یک شبکه جمع آوری فاضلاب که فاضلاب ساختمان های مسی و تجاری را تحت پوشش قرار میدهند تخلیه می شود. در این صورت قبل از تخلیه فاضلاب صنعتی به شبکه جمع آوری فاضلاب، لازم است چند درجه تصفیه مقدماتی انجام شود. تصفیه های مقدماتی ممکن است شامل تنظیم PH در محدوده  6 الی 9 و کاهش BOD به 400 میلی گرم در لیتر باشد. این امر به منظور محافظت فاضلاب روها در مقابل زنگ زدگی و نیز حفظ عملکرد تصفیه خانه گیرنده در مقابل یک ماده آلی است.

چرا تصفیه فاضلاب صنعتی امری ضروری است؟

اثراتی که آلاینده ها بر محیط های آبی دارند را می توان در مقوله های زیر خلاصه نمود:

  • اثرات فیزیکی: این اثرات شامل تاثیر بر شفافیت آب و دخالت در میزان اکسیژن محلول موجود در آن می باشد. شفافیت آب تحت تاثیر کدورت آن است که ممکن است بدلیل وجود آلاینده های غیر آلی و یا آلاینده های آلی معلق در آب ایجاد شده باشد. بعلاوه، جامدات معلق فرار ممکن است تجزیه شوند و در نتیجه میزان اکسیژن خواهی را افزایش دهند. کدورت از نفوذ نور کاسته و این امر باعث کاهش فتوسنتز می شود.
  • اکسیداسیون و اکسیژن محلول باقی مانده
  • سمیت و پایداری : این اثرات ممکن است توسط مواد آلی یا غیر آلی ایجاد شده و به صورت حاد یا مزمن باشند. چنین اثراتی ممکن است ناشی از آفت کش ها و فات سنگین باشد که بسیاری از فاضلاب های صنعتی حاوی مواد سمی یا بازدارنده هستند. حتی تصفیه مناسب و موثر فاضلابی که دارای مواد سمی و پایدار است، بدان معنا نیست که قابلیت شرب منبع آب پذیرنده تحت تاثیر واقع نشده است. بعنوان مثال، مقادیر اندک فنل باقیمانده در آب ممکن است در جریان فرآیند تصفیه آب شرب، با کلر واکنش دهد و به تشکیل کلروفنل منجر شود که باعث ایجاد طعم و بوی ناخوشایندی در آب تصفیه شده می گردد.
  • اوتروفیکاسیون: تخلیه ترکیبات حاوی نیتروژن و فسفر به آب های پذیرنده ممکن است وضعیت غذایی آن را تغییر دهد. مغذی سازی بیش از حد منابع آب ممکن است به رشد بیش از اندازه گیاهان منجر گردد که ممکن است رشد جلبکی و خزه ای را در پی داشته باشد. تاثیرات متعاقب چنین رشدی در منابع آبی، ممکن است شامل افزایش کدورت، کاهش اکسیژن و مسایل ناشی از سمیت گردد. رشد جلبک و خزه در آب های غیر آلوده معمولا محدود است زیرا در آب های غیرآلوده، میزان مواد مغذی، محدود می باشد. این مواد شامل مواد مغذی اصلی از قبیل نیتروژن، فسفر و کربن و مواد مغذی تکمیلی شامل کبالت، منگنز، کلسیم، پتاسیم، منیزیم، مس و آهن هستند که تنها در مقادیر بسیار کم مورد نیاز می باشند. بنابراین بیشتر نگرانی های مرتبط با اوتریفیکاسیون، در خصوص غلظت فسفر و نیتروژن است، زیرا غلظت سایر مواد مغذی در محیط زیست اغلب به صورت طبیعی، مناسب می باشد.
  • اثرات عوامل بیماری زا: منظور از عوامل بیماری زا، ارگانیسم هایی هستند که بیماری را ایجاد می کنند. در واقع آلودگی زمانی روی می دهد که این ارگانیسم ها وارد بدن میزبان ( بعنوان مثال انسان یا جانور ) شده رشد و تکثیر می نمایند. این عوامل بیماریزا شامل باکتری ها، ویروس ها، تک یاختگان و کرم ها هستند. لازم به ذکر است که فاضلاب های خانگی و فاضلاب های بیمارستانی ممکن است دارای چنین میکروارگانیزم هایی ( بالاخص باکتری ها و ویروس ها ) باشند. اما فاضلاب های صنعتی عموما شامل این دسته از آلاینده ها نیستند.

وم تصفیه فاضلاب های صنعتی

با توجه به اثرات ذکر شده، تصفیه فاضلاب های صنعتی یک امر اامی است تا از طریق آن، حداقل مسائل مربوط به پارامترهای زیر تحت کنترل قرار گیرند:

  • جامدات معلق TSS
  • دما
  • روغن و چربی
  • محتوای مواد آلی که به صورت اکسیژن خواهی بیوشیمیایی یا اکسیژن خواهی شیمیایی بیان می گردد.
  • pH      
  • فات خاص و یا ترکیبات آلی ویژه
  • نیتروژن و فسفر
  • میکروارگانیسم های شاخص ( مانند اشیرشیاکلی ) یا سایر میکروارگانیزم های خاص

فاضلاب های صنعتی را میتوان به کمک پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی تصفیه کرد، در صورت علاقه مندی میتوانید اطلاعات مربوط به آن را مطالعه کنید. 

ماهیت فاضلاب های صنعتی

فاضلاب هایی وجود دارند که اجزاء سازنده ی آن ها عمدتا غیرآلی هستند، بنابراین برای تصفیه بیولوژیکی چندان مناسب نیستند. ویژگی های قابل توجه فاضلاب های صنعتی شامل موارد زیر است:

  • قابلیت تجزیه پذیری بیولوژیکی
  • شدت آلودگی
  • حجم
  • تغییرات (نوسان ها)
  • ویژگی های خاص که ممکن است در اجرا مشکلاتی را به وجود آورند.

قابلیت تجزیه پذیری بیولوژیکی

برای این که یک فاضلاب صنعتی با موفقیت به روش بیولوژیکی تصفیه گردد، باید دارای مقادیر قابل توجهی مواد آلی باشد و اجزاء دیگر موجود در فاضلاب نباید مانع از انجام فرآیند بیولوژیکی گردند.
مقدار مواد آلی در یک فاضلاب توسط مقادیر BOD و COD فاضلاب نشان داده می شود. از آن جا که BOD اکسیژن مورد نیاز میکروارگانیسم ها جهت از بین بردن مواد آلی است و COD برای اکسید کردن مواد آلی از لحاظ شیمیایی است، از این رو تفاوت میان مقادیر BOD و COD نشان دهنده مواد آلی قابل تجزیه غیربیولوژیکی خواهد بود. از این رو، به طور مشابه نسبت COD:BOD می تواند علامتی باشد مبنی بر این که یک فاضلاب برای تصفیه شدن به روش بیولوژیکی چقدر مناسب است. این نسبت همیشه باید بزرگتر از یک باشد.
در هر حال، مشخص شده که فاضلاب هایی با نسبت 3 و یا کمتر را می توان به طور موفقیت آمیزی با فرآیندهای بیولوژیکی تصفیه نمود.

شدت آلودگی

در تصفیه فاضلاب صنعتی، چیدمان مراحل تصفیه به صورتی مشابه ولی نه ااما همانند با واحدهای تصفیه خانه های فاضلاب شهری ( فاضلاب بهداشتی ) است. واحدهای فرآیندی موجود در تصفیه فاضلاب شهری ( فاضلاب بهداشتی ) همگی ممکن است در زنجیره تصفیه فاضلاب صنعتی نیز موجود باشند یا اینکه ممکن است بسیاری از آنها وجود نداشته باشند. به عنوان مثال واحدهای عملیاتی و فرآیندی که در تصفیه فاضلاب شهری موجود نیستند، ممکن است در چیدمان تصفیه فاضلاب صنعتی قرار بگیرند. این امر بیشتر به ویژگی های فاضلاب صنعتی و اهداف تصفیه بستگی دارد که به تفاوت های چشمگیر مابین تصفیه فاضلاب شهری  ( فاضلاب بهداشتی ) و تصفیه فاضلاب صنعتی مربوط می شود. اما فاضلاب شهری ( فاضلاب بهداشتی ) تقریبا از محلی به محل دیگر ویژگی های نسبتا یکسانی دارد و تفاوت های آن عمدتا بیش از ویژگی های فاضلاب، متاثر از وسعت تصفیه خانه و میزان جریان آن است. به علت تفاوت های موجود در ویژگی های فاضلاب های صنعتی، این مورد در خصوص تصفیه فاضلاب صنعتی صدق نمی کند.

فاضلاب های صنعتی اغلب از نظر آلودگی به مواد آلی، دارای آلودگی شدیدی هستند که خیلی بیشتر از مقادیر مواجه شده در فاضلاب خانگی ( فاضلاب بهداشتی ) است.

تصفیه مقدماتی فاضلاب

مراحل مختلف تصفیه مقدماتی فاضلاب و پساب به ترتیب زیر است:

  • آشغالگیری: عبارت است از دستگاهی که در ابتدای ورود فاضلاب به تاسیسات تصفیه خانه قرار می دهند تا مواد معلق درشت شناور و فاضلاب مانند تکه چوب، پارچه، پوست میوه و غیره را که ممکن است در سیستم پمپاژ یا سایر واحدهای تصفیه خانه ایجاد اشکال بنماید از آن جدا سازد.
  • دانه گیری: به مواد جامد دانه ای موجود در فاضلاب که در جریان تصفیه فاضلاب صنعتی تجزیه نشده و سرعت ته نشینی آن ها بیشتر از سرعت ته نشینی مواد جامد آلی تجزیه پذیر است دانه گفته می شود. که جدا ساختن آنها از فاضلاب فقط با تغییر سرعت جریان امکان پذیر است.
  • شناورسازی: برای حذف چربی روغن و جدا نمودن بعضی مواد معلق سبک از فاضلاب از حوض های چربی گیری یا حوض های شناورسازی استغاده می نمایند.
  • متعادل کردن کیفیت و جریان: این عمل بیشتر در تصفیه پساب های صنعتی انجام گرفته و غرض از انجام آن تامین مراتب زیر است:

           - یکنواخت کردن مواد آلی به منظور جلوگیری از ضربه حاصل از بار ناگهانی این مواد واحدهای تصفیه خانه

           یکنواخت کردن میزان جریان

           - یکنواخت کردن ترکیب شیمیایی

  •  تنظیم PH: بیشتر در پساب های صنعتی انجام گردیده و می توان عمل تنظیم PH را در حوض یکنواخت کننده یا در حوضچه کوچکی بعد از آن انجام داد.
  • ته نشینی ساده یا شیمیایی: در فاضلاب و پساب علاوه بر مواد دانه ای که به وسیله حوض های دانه گیر از فاضلاب جدا می شود و معمولا زمان لازم برای ته نشینی آنها بسیار کوتاه است همیشه مواد معلقی موجود است که زمان بیشتری برای ته نشین شدن آنها مورد نیاز است. مواد معلقی که در ته نشینی ساده از فاضلاب جدا می گردد اغلب مواد آلی و بندرت مواد معدنی هستند ولی مواد معلق خیلی ریز و کلوئیدی بندرت در ته نشینی ساده از فاضلاب جدا خواهد شد.

روش های کاهش حجم و شدت فاضلاب صنعتی

در ارتباط با دفع بهداشتی فاضلاب، کاهش حجم و شدت آلودگی فاضلاب از اهمیت بیشتری برخوردار است. متداول ترین روش های کاهش حجم و شدت فاضلاب در صنایع عبارتند از:

  • طبقه بندی یا جداسازی فاضلاب ها
  • یکنواخت سازی
  • تغییر فرآیند
  • حفاظت از فاضلاب
  • اصلاح تجهیزات
  • متناسب سازی
  • بازیافت مواد
  • استفاده مجدد از فاضلاب

طبقه بندی یا جداسازی فاضلاب ها

در بعضی صنایع نظیر پالایشگاه ها یا پتروشیمی، بخشی از فاضلاب در اثر مصرف آب در سیستم های خنک کننده برودتی تولید می شود که دارای آلودگی های بسیار کمی هستند.
از طرفی بخش بسیار کمتری از فاضلاب مربوط به فرآیندهای مختلف کارخانه است که دارای آلودگی بسیاری هستند. در این صورت ترکیب آن ها از لحاظ تصفیه  فاضلاب صنعتی مشکلات زیادی ایجاد می کند. تصفیه جداگانه هریک از آن ها بسیار راحت تر و اقتصادی تر است و برعکس، ترکیب آنها از لحاظ تصفیه فاضلاب صنعتی مشکلات زیادی ایجاد می کند. بطور مثال در پالایشگاه ها حدود 97 درصد فاضلاب مربوط به سیستم خنک کننده و 3 درصد مربوط به فرآیندهای پالایشگاه می شود که باید از هم جدا شوند.

تغییر فرآیند و مواد مصرفی

ممکن است بعضی از فرآیندها و مواد مصرفی در مقایسه با مواد یا فرآیندهای دیگر کارایی یکسانی داشته باشند، ولی از لحاظ شدت و کمیت فاضلاب صنعتی تولیدی ممکن است وضعیت بهتری داشته باشند، در این صورت بایستی از مواد و فرآیندی استفاده شود که مقدار فاضلاب صنعتی کمتری تولید می کند در این صورت هماهنگی و م با مهندسین شیمی و مکانیک کارخانه اامی است.

مثال هایی از کاربرد مواد قابل جایگزین با شدت آلودگی کمتر:

  • استفاده از CMC ( کربوکسی متیل سلو ) بجای نشاسته در فرآیند آهار زنی در صنعت نساجی که BOD کمتری تولید می شود.
  • استفاده از آمین ها و آنزیم ها بجای آهک و سولفید در صنعت دباغی یا چرم سازی
  • استفاده از محلول های اسیدی مس بجای سیانید مس در صنعت آبکاری
  • استفاده از ساچمه پاشی بجاس اسید سولفوریک در صنعت فولاد جهت تمیز کردن جداره های لوله در قسمت های مستقیم آن
  • استفاده از اسید فسفریک بجای اسید سولفوریک در صنعت اسید شویی
  • استفاده از مواد قلیایی زنگ زدا به جای محلول های اسیدی جهت زدایش زنگ های سبک در انبارها

اصلاح تجهیزات

اصلاح تجهیزات اصولا ابتکاری است و بایستی متناسب با وسایل و تجهیزات مورد استفاده به نحوی مورد توجه قرار گیرد که حتی الامکان میزان مصرف آب و تولید فاضلاب صنعتی کاهش پیدا می کند نظیر استفاده از نازل ها در انتهای شلنگ های مورد استفاده جهت شستشوی کف و تجهیزات کارخانه یا استفاده از شیرهای خودکار

حفاظت از فاضلاب

منظور از حفاظت از فاضلاب صنعتی صرفه جویی در مصرف آب و تولید کمتر فاضلاب صنعتی است، نمونه بارز آن تبدیل سیکل باز به سیکل بسته و یا استفاده مجدد از آب در کارخانه ها است، بطور مثال در کارخانه کاغذسازی سفید آب بعد از عبور از صافی مجددا قابل استفاده است.


بازیافت مواد

در این مورد هدف اصلی، بازیافت مواد با ارزش از فاضلاب صنعتی است مانند:

  • بازیافت نقره از فاضلاب عکاسی
  • بازیافت اسیدفسفریک و فات سنگین ( نیکل، کروم و مس ) در صنعت آبکاری
  • بازیافت ملاس چغندر قند جهت تهیه محصولات جانبی بخصوص الکل و مشروبات الکلی
  • بازیافت میسیلیوم، سدیم سولفات، نیتروژن آمونیاکی، الکل و مخمر در صنایع دارویی از طریق خشک کردن حرارتی و خلا ( در صنایع داروسازی مخمر را برای تهیه دارو رشد می دهند )
  • بازیافت لیگنین و مایع سولفید در کارخانه کاغذسازی و استفاده های متعدد از مایع سولفید مانند تهیه کود و ترکیبات عایق کاری و مواد چسبنده یا ملات
  • بازیافت خون در کشتارگاه های دام و طیور برای تهیه ترکیبات مختلف از جمله چسب و ملات چسبنده در صنعت چوب
  • استفاده های متعدد از پا و پرهای مرغ و جوجه و همچنین چربی موجود در پوست آنها در تهیه صابون
  • بازیافت گلیسیرین در صنعت صابون سازی و دترجنت ها
  • تهیه قره قورت همچنین نان مخصوص از آب پنیر
  • بازیافت فنل در فاضلاب پالایشگاه ها
     

سخن آخر

در انتها امیدواریم که نکات گفته شده برای شما عزیزان مفید و کاربردی واقع شود و از این مطلب نهایت استفاده را برده باشید. 


مشخصات

آخرین ارسال ها

آخرین جستجو ها