روشهای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب

روشهای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب

در اثر فعالیت میکروارگانیسمها، مواد آلی به دی اکسیدکربن، کربن، آب تجزیه می شوند و بخش کمی از آنها به ترکیبات معدنی پایدار تجزیه می شوند.در روشهای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب به دو صورت شکل می گیرد
هوازی و بی هوازی.

– تصفیه هوازی

تصفیه هوازی در حضور اکسیژن انجام می شود :

1) سیستم پخش ارگانیسم ها در پساب و تصفیه آنها نمونه ای از روش لجن فعال شده است. روشهای دیگر عبارتند از: -روش حوضچه اکسایش از نوع هوادهی

– روش حوضچه اکسایش بیولوژیکی.

2) سیستم تثبیت ارگانیسم ها در ماده

این سیستم شامل پوسته نازکی از میکروارگانیسمهاست که به ماده جامد چسبیده و با برخورد آنها به پساب، عمل تصفیه آب صورت می گیرد. دراین سیستم از روشهای زیر بکار برده می شود:

1- دیسک چرخان

2- صافی قطره ای

3- هوادهی تماسی

4- صافی شنی متناوب

میکروارگانیسمهای هوازی می توانند مواد آلی پساب را به دو روش تجزیه کنند :

میکروارگانیسمهای تصفیه کننده پساب به دو صورت وجود دارند
۱-مواد معلقی که به شکل لخته در آب هستند (روش لجن فعال)
۲- مواد ته نشین شده ای که بر روی مواد جامد شناور موجود درآب هستند (روش پوسته حیاتی)

– تصفیه بی هوازی

درتصفیه بی هوازی، فرآیند تصفیه در مکانهای فاقد اکسیژن صورت می گیرد و تفاوتی با نوع هوازی ندارد. نمونه تصفیه بی هوازی شامل دوروش گرم وسرد است.

علاوه براین ، این سیستم برای تصفیه شیرابه مواد زائد حجیم نیز بسیار مؤثر است.
به این شکل که در مرحله ی نخستین ، مقدار ماده آلی در این سیستم کاهش یابد و عمل تصفیه با دستگاه تصفیه بی هوازی انجام شود.

از این سیستم بعنوان روش تصفیه لجن اضافی تولید شده در فرآیند لجن فعال نیز استفاده می شود. روش تصفیه بیولوژیکی عمدتا در تصفیه فاضلاب های شهری بسیار کاربرد دارد.
روش تصفیه بی هوازی بدون ذخیره هوا انجام می شود. درتصفیه ی بی هوازی تجزیه مواد آلی به این شکل انجام می گیرد:

‏ CH‏ و 4 ‏CO‏ و 2 ‏NH‏ و 3 ‏H2O‏ و ‏H2S ‏→ ‏

(اسیدچرب) اسید آلی → ماده آلی

درروشهای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب ، چیزی که ضروریست این است، تثبیت شرایط زیست محیطی. این امر موجب توسعه حداکثر توانایی میکروارگانیسم ها میشود.

مهم ترین شرایط زیست محیطی در این روش عبارت است از دما و فضای نامناسب و PH.

میکروارگانیزم های مهم در تصفیه پساب که نقش اصلی در تصفیه پساب را دارند پروتوزوآ ،باکتری،، جلبک و غیره است .

*اصلاح لجن

لجنهای آلی و غیرآلی پس از تصفیه پساب به دلیل استفاده از روشهای اصلاح بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی، برجای می ماند. برای دفع لجن، آن را از طریق آبگیری خشک می کنند.

*روش آبگیری از لجن

روش آبگیری از لجن به مواردی مانند حضور مواد آلی، مواد معدنی و غیره بستگی دارد . روشهای آبگیری از لجن شامل روش آبگیری طبیعی، سانتریفیوژ، الک،

*آبگیری طبیعی

دراین روش، لجن توسط هوا یا تابش نور خورشید خشک می شود. لجن خیس بر روی بستری از ماسه ریز به قطر 20 تا 30 سانت قرار داده میشود. این روش به شدت، تابع تغییرات آب و هوایی می باشد و به زمین بزرگی نیز احتیاج دارد.

* سانتریفوژ

با استفاده از نیروی سانتریفوژ، آب از لجن جدا می گردد.

* الک
در روش الک برای افزایش اندازه ذرات لجن از مواد منعقدکننده استفاده می شود که جداسازی ذرات جامد از مایع به وسیله الک، میسر می شود.

*صاف کردن درخلاء
صاف کردن با استفاده از پمپ خلاء و تحت فشار کم صورت می گیرد.

* صاف کردن فشاری
لجن توسط کمپرسور، شدیدا تحت فشار قرار می گیرد تا آب اضافی خارج گردد.

*دفع لجن آلی
دفع لجن های آلی از طریق سوزاندن، تخمیر متان و کمپوست کردن صورت می گیرد

*دفع لجن غیرآلی
لجنهای غیرآلی همانطور که می دانید بسیار خطرناک هستند، و متاسفانه هنوز روش دفع نهایی برای آنها ارائه نشده است. لجنهای غیر آلی پس از تثبیت مواد آلاینده دفع می شوند. استفاده مجدد از آنها در صنایع بهترین روش دفع لجنهای غیرآلی می باشد.

اثرات ورود فاضلابهای صنعتی به منابع آب

– کاهش اکسیژن محلول در آب DO
ورود مقادیر زیاد از مواد آلی قابل فساد به منابع آب به وسیله فاضلابهای صنعتی ، سبب مصرف سریع اکسیژن محلول در آب می گردد .

در حقیقت ، عمل تجزیه مواد آلی در آب ، که در نتیجۀ تغذیه باکتریهای هوازی برروی این مواد انجام می شود ، نیاز به مقداری اکسیژن دارد که در نتیجه اکسیژن موجود در آب ، که به صورت محلول می باشد به مصرف این کار می رسد و مقدار اکسیژن آزاد آب رو به کاهش می گذارد.

برخی از صنایع که فاضلاب آنها حامل مقدار زیادی مواد آلی بوده و سبب اکسیژن زدایی سریع آب می شوند عبارت اند از :

صنایع تولید مواد غذایی (مانند کمپوت سازی، کنسروسازی، شیر و فراورده های آن ) کاغذ و مقوا سازی، نساجی، دباغی، تصفیه شکر و نشاسته سازی .

در بعضی فاضلابهای صنعتی افزون بر مواد آلی فاسد شونده ، که به طور زیست شناختی تجزیه شده و سبب مصرف اکسیژن آزاد آب می گردند ، موادی نیز وجود دارند که به محض وارد شدن فاضلاب به منابع آب ، بااکسیژن محلول ترکیب شده و باعث کم شدن غلظت اکسیژن آزادمی شوند .

فاضلاب های صنایع کاغذ و مقواسازی ، چرمسازی ، فولاد سازی و پتروشیمی از آن جمله اند.

– ته نشینی مواد جامد

در فاضلاب برخی از صنایع ، مواد جامد معلق پس از ورود فاضلاب به منابع آب به سرعت در بستر این منابع ته نشین می شوند و بعد از مدتی سبب پرشدن آن می شود .

صنایعی که فاضلاب آنها چنین ویژگی را داردند شامل معادن، فولاد سازی، کاغذ و مقواسازی، شست و شوی ماسه و برخی صنایع تولید مواد شیمیایی که در آنها مواد شیمیایی از مقدار زیادی خاک و سنگ استخراج می شوند.

*سمّیت
به کار بردن مواد گوناگون شیمیایی در صنایع موجب شده است که آبها در محیط زیست از طریق فاضلابهای صنعتی به این مواد شیمیایی آلوده گردند .

این نوع آلودگیها در حقیقت چه از نظر تعیین و تشخیص نوع و غلظت آلوده کننده ها در آب و چه از نظر برطرف کردن و کنترل آلودگی در آب پیچیده ترین و مشکل ترین نوع آلودگی آب هستند .

ورود فاضلاب صنایع فلزی به آب سبب بالا رفتن غلظت انواع فلزات ( که بسیاری از آنها سمی هستند ) در آب می شود .

فاضلاب برخی صنایع تهیه مواد شیمیایی معدنی ممکن است دربردارندۀ موارد سمی مانند ترکیبات سیانور ، آرسنیک و …

باشد که در صورت ورود این فاضلابها به آب ، غلظت هر یک از مواد سمی افزایش یافته و حتی می تواند آب را مسموم سازد .

فاضلاب صنایع مواد شیمیایی آلی ، که شامل صنایع پتروشیمی می باشد ، حاوی مقادیر زیادی مواد آلی، است که اغلب آنها زیان آور می باشند .

از جمله این مواد آلی ، که سبب آلودگی منابع آب می شوند ، می توان هیدورکربنهای کلره و تعداد زیادی مواد شیمیایی که تحت عنوان آفت کشها در کشاورزی برای مبارزه با آفات و نباتات و علفهای هرز بکار می روند را مثال زد.

– روغن و گریس
ریخت و پاش و نفوذ گریس و انواع روغنها هنگام کاربرد آنها در مصارف گوناگون شخصی ، صنعتی و تجاری و ورود آنها به منابع آب یکی از مزاحم ترین نوع آلودگی آبها می باشد .

تا به حال پیش بینی ها و اقدامهای موثری به منظور جلوگیری از ریخت و پاش و ورود مواد نفتی به آبها در اغلب نقاط دنیا ، انجام شده است . اما متأسفانه ورود اتفاقی این ماده ها در آب اجتناب ناپذیر است .

فاضلابهای صنعتی به نوبه خود نقش مهمی در آلودگی آبهای طبیعت دارد.

در بسیاری نقاط ، فاضلابهای صنعتی را وارد شبکه فاضلاب شهری می کنند تا با فاضلابهای سطحی وخانگی مخلوط و یک جا تصفیه گردند .

اما در اغلب موارد باید فاضلابهای صنعتی به طور جداگانه تصفیه شده ویا پیش از وارد شدن آن به شبکه فاضلاب شهری به شیوه هایی مانند خنثی کردن، انعقاد ،اکسیده کردن، رسوب دادن و تبادل یونی پالایش شود تا بتوان آن را وارد شبکه فاضلاب شهری نمود .

گاهی نیز فاضلابهای صنعتی را در چاه و آبهای سطحی تخلیه می کنند که در صورت عدم پالایش باعث آلودگیهای شدید منطقه شده و پیامد های ناگوار زیست محیطی به بار می آورد.

برای دفع مناسب فاضلاب صنعتی ، ابتدا باید مقدار فاضلاب روزانه ای که وارد آب پذیرنده می شود و همچنین عناصر موجود در آن را تعیین کرد ، و بعدبه بهترین شیوه آلودگی زدایی شود .

با روشهای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب و جداکردن مواد صنعتی ، نه تنها مخاطرات بهداشتی کاهش می یابد ، بلکه عناصر بازیافت شده آلوده کننده ارزش اقتصادی دارند. از آب حاصله نیز می توان برای آبیاری زمینهای کشاورزی بهره جست.