فاضلاب صنعتی و تصفیه آن از ارکان اصلی و زیرساخت لازم جهت احداث واحدهای صنعتی است. فاضلاب صنعتی که از آلودگیهایی که در واحد های صنعتی ایجاد می گردد و می تواند باعث بروز مشکلات بهداشتی، تغییرات اکولوژیکی و تخریب محیط زیست گردد. در این راستا از پکیج تصفیه فاضلاب و انواع روش های تصفیه فاضلاب به شکل بهینه استفاده می گردد. جهت ایجاد راهکارهای کنترل و تصفیه فاضلاب صنعتی (توسط انواع روش ها نظیر پکیج تصفیه فاضلاب ) و حفظ محیط زیست دو فرایند بسیار مهم وجود دارد که به شرح زیر هستند:
- جلوگیری از تولید فاضلاب صنعتی و یا کاهش بار آلودگی فاضلاب (مهار آلودگی در مبدا تولید)
- اتخاذ تدابیر و انتخاب روش های مناسب برای تصفیه فاضلاب صنعتی و حذف آلودگیها از آن (از جمله استفاده از پکیج تصفیه فاضلاب و استفاده از روش های مناسب)
مورد اول که دارای اهمیت بسیار زیادی می باشد به مدیریت در واحد صنعتی مربوط بر میگردد. در این خصوص باید سعی شود تا با انتخاب روشهای مناسب حتی الامکان از تولید فاضلاب صنعتی جلوگیری گردد و یا آلودگیهای فاضلاب تا حد امکان تقلیل یابد.
از این جهت ضروری است که مدیریت واحد، توجه خاصی به مصرف آب واحد صنعتی بنماید تا ضمن صرفه جویی در هزینه آب از تشکیل فاضلاب نیز تا حد امکان ممانعت بعمل آورد. طبیعی است که این مراحل خود دارای دامنه وسیعی می باشد که متاسفانه غالبا کمتر مورد توجه قرار گرفته است.
در مورد دوم انتخاب روش تصفیه با توجه به نوع آلودگی فاضلاب صنعتی تولیدی و امکانات محلی و کلیه شرایط اعم از: شرایط فنی و اجرایی، هزینه های احداث و تولید پکیج تصفیه فاضلاب، هزینه های راهبری، مواد و انرژی و غیره صورت می گیرد. استانداردهای سازمان محیط زیست نیز نقش مهمی در انتخاب روش تصفیه و روش دفع نهائی فاضلاب صنعتی دارند که در طراحی باید مورد توجه قرار بگیرند.
1- کنترل و کاهش مقدار و بار آلودگی فاضلاب صنعتی
به منظور کنترل فاضلابهای صنعتی و کاهش هزینه های تصفیه، کاهش مقدار و کاهش غلظت فاضلاب صنعتی در مبدا و در نقطه تولید باید مورد توجه قرار بگیرد.
1-1- کاهش حجم فاضلاب
به منظور کاهش حجم فاضلاب از تدابیر زیر می توان بهره گرفت:
1-1-1- جداسازی فاضلابها:
با توجه به اینکه در هر واحد صنعتی فاضلاب های مختلفی تولید می گردد، فاضلاب های خط تولید را باید حتی الامکان از سایر فاضلاب ها جدا نموده و حتی در برخی موارد توصیه می گردد که فاضلاب های غلیظ ( جهت تصفیه لجن و دفع آن ) از فاضلاب های رقیق تر جدا شوند.
این امر باعث می گردد که امکان تصفیه فاضلاب های غلیظ فراهم شده و در نیتجه در هزینه های تصفیه صرفه جویی گردد. به عنوان مثال در کارخانجات آبکاری، جداسازی فاضلاب های اسیدی از قلیایی و یا فاضلاب های مختلف و تصفیه هر خط به طور مجزا مفید بوده و منافع زیادی در بر دارد.
2-1-1- سیرکولاسیون و برگشت جریان آب
در حالیکه در برخی از صنایع از سیستم یک بار مصرف استفاده می گردد، امکان تغییر سیستم باز به سیستم بسته که باعث می گردد آبهای مصرفی مجددا بازیافت و مورد استفاده قرار بگیرند وجود دارد.
به طور مثال در کارخانجات قند از آب شستشوی چغندر (یا نیشکر) چندین بار می توان استفاده نمود و به این ترتیب حجم آب مصرف شده و حجم فاضلاب تولیدی کاهش می یابد. همچنین جهت تصفیه فاضلاب صنعتی کنسرو سازی ، برخی از آبهای با آلودگی کم را می توان با سیرکولاسیون چندین بار استفاده نمود.
3-1-1- بازیافت و استفاده مجدد
استفاده مجدد به مفهوم بازیافت پساب در مبدا و استفاده از آبهای مصرفی با آلودگی کم در سایر بخشها می باشد. به عنوان مثال در برخی از صنایع از فاضلاب تصفیه شده (و یا نیمه تصفیه شده) می توان در برج های خنک کن و در سیکل برودت استفاده نمود. همچنین استفاده از آب های با آلودگی کم در شستشوی سطوح و مخازن قابل بررسی است. آب کندانسورها به راحتی قابل بازیافت و مصرف است.
4-1-1- تغییر خط تولید
بسیاری از فرایندهای صنعتی که نیاز به آب زیاد دارند را می توان با روشهایی که آب کمتری مصرف می کنند جایگزین نمود. مثلا در صنایع فلزی برای شستشوی چربی ورقهای فولادی از حلال ها که قابل بازیافت هستند به جای آب می توان استفاده کرد. همچنین از ابزارهای زیر می توان برای کنترل و کاهش حجم فاضلاب استفاده نمود.
- استفاده از کنتور برای اندازه گیری مصرف دقیق آب
- نصب شیرآلات و ادوات کنترلی مناسب روی خطوط مصرف
- کاهش فشار خط لوله
- کنترل درجه حرارت آب و یا استفاده از عایق بندی مناسب به منظور کاهش مصرف آب
- استفاده از آب خالص تر (آبی که دارای املاح کمتر باشد)
- جلوگیری از نشتی ها و چکه کردن
- استفاده از کندانس بخار و جلوگیری از اتلاف آب در بخش های مختلف
5-1-1- حذف بارهای ناگهانی
در بسیاری از صنایع تخلیه ناگهانی فاضلاب باعث جریان یافتن حجمی زیادی از آب آلوده در یک زمان کوتاه می گردد که اثرات نامطلوبی بر فرایند تصفیه ایجاد می کند. در نتیجه با جلوگیری از بارهای ناگهانی و تنظیم جریان، می توان حجم فاضلاب را کنترل نمود.
2-1- کاهش غلظت فاضلاب (بار آلودگی)
کاهش غلظت مواد آلاینده فاضلاب علاوه بر کاستن از هزینه های تصفیه باعث جلوگیری از اتلاف مواد اولیه (مصرفی) نیز می گردد. بنابراین از دو زاویه کمک موثری به کاهش هزینه ها می نماید. غلظت فاضلاب های صنعتی از طریق روشهای زیر میتواند کم شود:
1-2-1- تغییر فرایند
امکان تغییر فرایندهای صنعتی و استفاده از مواد شیمیایی که دارای آلودگی کمتر می باشند در برخی از صنایع قابل اجرا می باشد. به عنوان مثال املاح سیانور در صنایع آبکاری قابل جایگزینی با الکترولیتهای دیگر می باشند و به این ترتیب سیانور را میتوان حذف نمود.
یا از روشهای خشک به جای روشهای تر میتوان استفاده نمود. در صنعت چرمسازی روش آنزیمی برای جداسازی مو از پوست را می توان جایگزین روشهای قلیایی نمود. این موارد اگر چه همیشه عملی نمی باشند ولی تاثیر قابل توجهی بر بار آلودگی دارند.
2-2-1- اصلاح تجهیزات و دستگاه ها
با نصب تجهیزات و دستگاه های مناسب امکان کاهش آلودگی میسر می گردد. به عنوان مثال می توان با استفاده از دستگاه های مناسب از فاسد شدن مواد اولیه و یا مصرفی بیش از اندازه جلوگیری نموده و در نهایت از ورود مواد اولیه فاسد شده به فاضلاب صنعتی جلوگیری نمود.
در صنعت نساجی بسیاری از مواقع رنگ های مازاد به فاضلاب تخلیه می شوند در صورتیکه اگر در مصرف این رنگها کنترل دقیق تری به عمل آید مواد آلاینده کمتری وارد فاضلاب می شوند. همچنین در شستشوی مخازن در صنایع غذایی از روشهای CIP برای شستشوی مخازن استفاده می گردد که ایجاد فاضلاب کمتر و بار آلودگی کمتری می کنند.
3-2-1- جداسازی فاضلاب ها
با جداسازی فاضلاب های رقیق از فاضلاب های غلیظ و یا جداسازی فاضلاب های غیر همگن، امکان کنترل و حتی تصفیه محلی برخی از جریان های آلوده وجود دارد. در حالیکه چنانچه این فاضلاب ها مخلوط شوند عملا امکان کاهش بار آلودگی وجود نخواهد داشت.
4-2-1- بازیافت مواد اولیه
در برخی از صنایع مواد مصرفی مازاد مستقیم به فاضلاب وارد می شوند در حالیکه حتی اگر این مواد از نظر اقتصادی قابل بازیافت نباشند ولی با توجه به اینکه باعث کاهش هزینه تصفیه می گردد، بنابراین بازیافت آنها مقرون بصرفه خواهد بود.
به عنوان مثال در صنایع گلوگز و نشاسته سازی، نشاسته ضایعاتی که ارزش غذایی ندارد را می توان به عنوان نشاسته چسب سازی بازیافت نمود. مشابه این روش در بسیاری از خطوط تولید دیگر نیز امکان پذیر است.
5-2-1- یکنواخت سازی و متعادلسازی
در برخی موارد امکان یکنواخت ساختن فاضلاب ها وجود دارد. مثلا اختلاط مناسب پساب های اسیدی با پساب های قلیائی ممکن است باعث جلوگیری از ورود ناگهانی پساب های اسیدی یا قلیایی گردد. این روش را در برخی از صنایع می توان بکار بست.
از جمله در صنایع نساجی میتوان تدابیری بکار بست که از تخلیه ناگهانی مخزن رنگرزی جلوگیری شده و در هر مقطع، برنامه رنگرزی را به نحوی اجرا نمود که رنگ های روشن و رنگ های تیره همزمان تخلیه شوند تا از غلظت زیاد رنگ جلوگیری به عمل آید.
6-2-1- جلوگیری از تخلیه مواد جامد به فاضلاب
با جلوگیری از ورود مواد مصرفی غلیظ، مواد خشک، مواد فاسد شده و غیر قابل مصرف و …. به فاضلاب می توان بار آلودگی فاضلاب صنعتی را کاهش داد. مواد غیر قابل مصرف را باید بطور مجزا جمع آوری و دفع نمود و از ورود آنها به فاضلاب باید جلوگیری به عمل آید.
همانگونه که ملاحظه می گردد با مدیریت دقیق خط تولید می توان با کاهش بار آلودگی فاضلاب صنعتی که متاثر از کاستن حجم فاضلاب و کاستن غلظت فاضلاب است در هزینه عملیات تصفیه فاضلاب صرفه جویی نمود.
البته محدوده مدیریت مصرف آب و مدیریت زیست محیطی در واحدهای صنعتی بسیار فراتر از موارد ذکر شده می باشد و امروزه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هرگونه سرمایه گزاری در این زمینه با صرفه جوییهای به عمل آمده در تصفیه فاضلاب جبران می گردد.
2- تصفیه فاضلاب صنعتی
اصول بکار رفته در تصفیه فاضلاب ها و آبهای آلوده بر مبنای جداسازی مواد آلوده کننده معلق و محلول از آب می باشد. در بسیاری از موارد که این مواد بصورت نا محلول و شناور هستند با روشهای فیزیکی و یا ترکیبی از روشهای فیزیکی – شیمیایی عمل جداسازی و یا حذف انجام می گیرد ولی در صورتیکه مواد آلوده کننده بصورت محلول باشند، ابتدا با اعمال روشهای شیمیائی و بیولوژیکی این مواد تجزیه و یا به صورت جامد و شناور در آمده و سپس از آب جدا می گردند.
بنابراین اصول تصفیه فاضلاب های شهری و یا صنعتی تلفیقی از روشهای تجزیه شیمیائی، جداسازی فیزیکی و فیزیکی شیمیائی و یا فرایندهای بیولوژیکی است که بنابر نوع و کیفیت و کمیت آلودگی بکار گرفته می شود.
در سالهای اخیر اهمیت بیشتری به روشهای بیولوژیکی داده شده است زیرا این روش ها که از موجودات زنده ذره بینی برای تجزیه و یا جذب مواد شیمیائی استفاده می کنند اثرات جانبی کمتری داشته و معمولا ضایعات کم خطرتر و بی اثرتری از خود بجا می گذارند.
انتخاب فرایند و روش تصفیه فاضلاب های صنعتی تابعی از نوع آلودگی می باشد. بنابراین با شناخت کیفی و کمی فاضلاب و انجام آزمایشات اولیه روش تصفیه انتخاب می گردد. برخی مواقع آزمایشات تصفیه پذیری برای انتخاب روش تصفیه نیز انجام می گیرد تا مشخص گردد که چه فرایندی برای تصفیه از کارآیی بیشتر و بهتری برخوردار است.
بطور کلی از فرایندهای زیر برای حذف مواد آلاینده در فاضلابهای صنعتی استفاده میگردد:
1-2- روشهای تصفیه فیزیکی
روشهای تصفیه فیزیکی برای حذف مواد معلق و شناور، کدورت، رنگ و … بکار برده می شود. این روشها شامل: آشغالگیری، ته نشینی با و یا بدون کمک مواد شیمیایی، شناور سازی، فیلتراسیون شامل: فیلتر شنی، پارچه ای و غشائی از جمله UF, MF است.
اصول کلی روشهای تصفیه فیزیکی بر مبنای قطر ذرات (جداسازی ذرات با توجه به قطر آنها مثل روش فیلتراسیون) و یا وزن مخصوص آنها صورت می گیرد ( مثل روشهای شناورسازی و یا ته نشین سازی). لازم به توضیح است که در بسیاری مواقع همراه با تصفیه فیزیکی، مراحل پیش تصفیه شامل متعادل سازی، تنظیم pH و خنثی سازی هم انجام می گیرد.
2-2- فرایندهای تصفیه بیولوژیکی
فرایندهای بیولوژیکی به فرایندهایی گفته می شود که جهت تصفیه فاضلاب از میکروارگانیزم ها و یا آنزیم ها استفاده می گردد. اگرچه تکنولوژی کاربرد آنزیمها هنوز بطور صنعتی در کنترل و تصفیه فاضلاب ها و آبهای آلوده رواج نیافته است ولی پیش بینی می شود کاربرد این مواد در حد تجارتی و صنعتی در آینده بسیار توسعه یابد. این روش برای حذف مواد آلی محلول بکار برده میشود.
استفاده از میکروارگانیزمها برای جداسازی مواد آلی محلول یکی از اصول شناخته شده و بسیار متداول در تصفیه فاضلاب ها می باشد. با تصفیه بیولوژیکی براحتی میتوان مواد آلی مثل کربوهیدراتها، پروتئینها، چربیها و بسیاری از سایر مواد آلی محلول را تجزیه و از آب حذف نمود (مشروط بر آنکه از قابلیت تجزیه بیولوژیکی برخوردار باشند).
روش تصفیه بیولوژیک برمبنای استفاده از رشد دادن میکروارگانیزمها (باکتریها) در محیط فاضلاب قرار دارد. میکروارگانیزم ها برای تغذیه و تکثیر شدن نیاز به مواد غذایی دارند که از طریق مواد آلی محلول در آب تامین می شود. این امر باعث مصرف و یا تجزیه مواد آلی (ارگانیک) در فاضلاب می گردد که در عمل باعث تصفیه فاضلاب میشود.
در برخی از مواقع با پرورش باکتریهای خاصی برای تصفیه و تجزیه مواد آلی محلول عملیات تصفیه بیولوژیکی انجام می گیرد. ولی در غالب موارد باکتریهای موجود در فاضلاب بتدریج با محیط خو گرفته و با تامین مواد غذائی خود از مواد آلی محلول در فاضلاب شرایط لازم برای رشد و تکثیر را ایجاد نموده و در ضمن باعث حذف آلاینده ها میشوند.
البته نباید فراموش شود که برخی از مواد مانند فلزات و یا مواد آلی خاص قابلیت تجزیه بیولوژیکی را ندارند و اینگونه ترکیبات را نمیتوان با روش بیولوژیکی حذف نمود. لذا روشهای بیولوژیکی برای تصفیه پسابهایی مثل پساب کارخانجات صنایع غذایی، لبنیات، نوشابه سازی، کشتارگاه و … ایده آل و بسیار مناسب میباشند ولی در مواردی که مواد آلاینده از قابلیت تجزیه بیولوژیک برخوردار نباشند از فرایندهای شیمیایی و غیره باید استفاده شود.
بطور کلی تصفیه بیولوژیکی برای کاهش غلظت BOD5 و اکسیداسیون ترکیبات ازته و یا تجزیه مواد آلی در جامدات باقیمانده (لجن) بکار برده می شود. سیستم های تصفیه بیولوژیکی ممکن است به دو صورت هوازی )با استفاده از اکسیژن محلول( و یا بی هوازی )استفاده از اکسیژن ترکیبات شیمیایی( صورت بگیرد.
3-2- فرایندهای تصفیه شیمیایی
در برخی از مواقع برای حذف مواد آلاینده استفاده از روشهای شیمیایی ضرورت پیدا میکند. این روشها بر مبنای اضافه کردن یک ماده شیمیایی به آب و انجام واکنش شیمیایی می باشد. بعنوان مثال ترکیبات سیانور را بوسیله اکسیداسیون با کلر میتوان خنثی و تجزیه نمود و یا فرمالین را به کمک آهک میتوان تبدیل به نوعی قند ( پنتوز) کرد تا قابل تجزیه گردد.
روشهای تصفیه شیمیایی در کنترل آلودگیهای مربوط به فاضلابهای شیمیایی نقش مهمی دارند. اصولا روشهای شیمیایی مکن است بر مبنای فرایند خاصی بکار گرفته شوند مثل:
- فرایند رسوب سازی ماده آلاینده – مثل حذف فلزات سنگین
- فرایند تجزیه ماده آلاینده مثل اکسیداسیون و تجزیه سیانور
- تغییر ماده آلاینده به فرم قابل تجزیه مثل تبدیل فرمالین به پنتوز
- جداسازی ماده آلاینده مثل دوفازی کردن پساب و جداسازی فاز شناور (جداسازی لاتکس و…)
4-2- روشهای تصفیه فیزیکی – شیمیایی
برخی از روشهایی که در تصفیه بکار برده می شوند ترکیبی از عملیات فیزیکی و شیمیایی است. این فرایندها در مواقع خاصی بکار برده میشوند از جمله :جداسازی گازها از فاضلاب (مثل جداسازی آمونیاک و یا مواد آلی فرار- VOC – بوسیله فرایند دفع گاز (عریان سازی)، عملیات تبادل یونی برای تبادل یون فلزات مختلف مثل کرم یا جیوه و …… با یون های کم خطرتر .
فرایند تبادل یونی در صنعب آب استفاده وسیعی دارد و در تصفیه پسابه ای آبکاری نیز زیاد استفاده می شود. فرایند جذب سطحی : مثل عبور آب آلوده از روی ستونهای فیلتر کربن اکتیو که باعث رنگبری فاضلاب و یا جذب مواد آلاینده محلول می گردد.
5-2- سایر روشهای دفع و حذف آلاینده ها
در برخی مواقع بدلیل ماهیت خاص پساب امکان استفاده از روشهای متداول وجود ندارد و یا دارای توجیه اقتصادی نمی باشد. لذا برخی از روشهای دفع مواد آلاینده مطرح می گردند مثل : فرایند تبخیر Evaporation (مثل تبخیر آبهای شور)، خشک کردن و سوزاندن Incineration (مثل سوزاندن روغنهای ضایعاتی و هیدروکربورهای سنگین) و یا حتی روش دفن بهداشتی ضایعات ممکن است موثرترین روش باشد (مثل دفن بهداشتی روغنهای مخصوص از قبیل پلی کلر بای فنیلها- PCB – و یا دی اکسینها).
این روش ها فقط در مواقعی بکار برده می شود که هیچ راه حل روشن و از نظر اقتصادی با صرفه ای برای دفع آلودگیها وجود نداشته باشد. همچنین روشهای در حال توسعه که فقط در شرایط خاصی بکار برده میشوند مانند: اکسایش پیشرفته یا فرایند فنتون پیشرفته که از ازن ، اشعه UV و کاتالیست اکسید تیتانیوم استفاده میگردد.
غشاء ها یا ممبرانهای صنعتی از نوع UF (اولترا فیلتر) برای جداسازی مولکولهای بزرگ و یا MF (مایکرو فیلتر ) برای جداسازی ذرات معلق کلوئیدی. روشهای الکترو مغناطیسی برای جداسازی آنیون ها و کاتیون ها.
تصفیه فاضلاب صنعتی: سخن آخر
شرکت نهراب زیست با دارا بودن سالها تجربه در طراحی و ساخت تصفیه خانه های فاضلاب صنعتی و بهداشتی و انواع پکیج تصفیه فاضلاب آماده خدمت رسانی به صنایع و کارخانه های کشور می باشد. تصفیه خانه های فاضلاب شرکت نهراب زیست تماما توسط کادر رسمی شرکت نهراب زیست طراحی و ساخته می شوند و پس از تست و اطمینان از عملکرد مناسب، راه اندازی می گردند. تمام مراحل طراحی، ساخت و نصب و راه اندازی تصفیه خانه فاضلاب صنعتی و بهداشتی توسط پرسنل شرکت نهراب زیست صورت می گیرد. خواهشمند است جهت دریافت مشاوره بیشتر با کارشناسان شرکت نهراب زیست تماس بگیرید.
