تصفیه فاضلاب صنعتی

دلایل اصلی تصفیه فاضلاب صنعتی عبارتند از:
۱٫ کاهش آلودگی بخار تولیدی
۲٫ گسترش کارخانه صنعتی یا افزایش تولید
۳٫ استفاده مجدد از آب
۴٫ بازیابی محصول و استفاده مجدد
۵٫ کاهش تخلیه شوک
۶٫ کاهش تخلیه زباله های سمی و خطرناک

ضایعات فاضلاب صنعتی

موارد زیر ممکن است در کنترل آلودگی صنعتی و تصفیه فاضلاب، به دلیل ماهیت صنعت و پسماند های آن موجب نگرانی شوند:

اسیدی یا قلیایی بودن بیش از حد آب

pH های کم و زیاد برای زندگی آبزیان زیان آور هستند؛ اسید معدنی و تخلیه قلیایی ممکن است ظرفیت بافر قلیایی آب طبیعی را تحت تاثیر قرار دهد.

جامدات معلق

کدر بودن، مساله رسوبات، و شرایط مزاحم به آب. اگر ارگانیک باشند به فشار اکسیژن بیوشیمیایی (BOD) برای دریافت جریان کمک خواهد کرد.

مواد آلی محلول در آب

به طور معمول باعث تخریب اکسیژن محلول در جذب آب توسط افزایش رشد سلول های میکروبی و تنفس می شود. اغلب به عنوان نیاز اکسیژن بیوشیمیایی (BOD) یا تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD) بیان می شود.

آلاینده های بسیار کم

ممکن است طعم و بوی ناخوشایندی را برای دریافت آب به ارمغان بیاورد. برای تامین آب آشامیدنی استفاده می شود ممکن است برای زندگی آبزی یا تامین آب سمی باشد.

فلزات سنگین و سیانیدها

گاهی اوقات در خروجی های پردازش صنعتی نمایان می شود. باعث مسمومیت آبزیان و مصرف کنندگان تامین آب می شوند.

رنگ و کدورت

اجزای موجود در برخی از فاضلاب های صنعتی در غلظت های بسیار کم می توانند کیفیت آب دریافتی را از طریق از بین بردن نور کاهش داده و روی زیبایی شناسی و حیات آبزیان اثرگذار باشند.

نیتروژن و فسفر

آمونیاک در آب برای ماهیان بسیار سمی است. هر دو نیتروژن و فسفر رشد جلبک ها را در آب های زیرزمینی تحریک می کنند، که می توانندباعث تضعیف کیفیت آب دریاچه ها و کیفیت آب ذخیره شده شوند.

مواد آلی مقاوم در برابر حرارت

ممکن است توسط ایجاد کف، سمیت و مقاومت در برابر تجزیه زیستی باعث آلودگی شوند.

روغن و مواد شناور

می توانند در مقادیر اندک زندگی آبزیان را به خطر بیاندازند و می تواند سبب تغییر در شفافیت، طعم و بو در آب شوند.

مواد اکسید کننده و کاهش دهنده

فعالیت شیمیایی در فاضلاب صنعتی می تواند برای حیات آبزیان بسیار سمی باشد.

مواد فرار

سولفید هیدروژن گاز سمی است و سایر گازهای فرار در پسماندها ممکن است باعث آلودگی هوا شود.

دما

آب گرمتر یا سردتر از دمای محیط می تواند به زندگی آبزیان آسیب برساند.

پارامترهای فاضلاب

استحکام یا غلظت فاضلاب معمولا توسط یک شاخص تجربی تعیین شده از پتانسیل آلودگی آلی شناخته شده به عنوان تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی (BOD) گزارش می شود. مقدار BOD میزان اکسیژن محلول مورد نیاز باکتری را اندازه گیری می کند تا به طور هوازی مقدار مشخصی از ماده آلی موجود در فاضلاب را در ۵ روز در یک دمای مشخص تجزیه کند.
آزمون BOD نشان دهنده پتانسیل آلودگی فاضلاب است. این آزمون میزان تجزیه بیولوژیکی و داکسیژنه شدن فاضلاب در طی یک دوره طولانی را نشان می دهد. آزمون استاندارد ۵ روزه نشان دهنده سطح نیاز اکسیژن یا قدرت فاضلاب است. پارامترهای دیگر مانند جامدات معلق و مواد جامد سوسپانس، برای مشخص کردن فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرند.
مواد جامد معلق مانند ذغال سنگ یا روغن، سطح آب را محدود می کنند و بنابراین انتقال اکسیژن را از هوا به آب کاهش می دهند. رسوبات نفتی می توانند باعث حل شدن سموم در آب شوند که به صورت نامحلول باقی می مانند و با پوشش گیاهان و سطوح، می تواند پتانسیل آلودگی را به شدت گسترش دهد.
جامد های معلق به باعث ایجاد رسوب در ته ذخایر شده و تجزیه می شوند، بوها را بوجود می آورند و اکسیژن را در آب رودخانه رها می کنند. ممکن است تخم ریزی ماهی ها به دلیل کاهش ناگهانی مقدار اکسیژن، و بدلیل رسوب مواد جامدکاهش یافته و تولید مثل آن ها متوقف شود. لجن قابل توجه باعث ایجاد شرایط ناخوشایند و مانع از استفاده یک رودخانه برای اهداف تفریحی می شود. این جامدات همچنین باعث ایجاد کدورت آب می شود.

تصفیه فاضلاب اولیه

تصفیه اولیه یک فرایند فیزیکی است که برای حذف بیشتر مواد جامد قابل حل در نظر گرفته شده است. در یک کارخانه شهری معمولی، ۴۰ تا ۶۰ درصد کل مواد جامد در تصفیه اولیه حذف می شوند. راندمان حذف برای تصفیه اولیه در سایر صنایع بسته به ماهیت مواد جامد که حذف می شود، متفاوت است. یک پاک کننده اولیه می تواند یک تانکر دایره ای یا مستطیلی باشد، معمولا در ۱-۲ ساعت برای خارج کردن مواد معلق استفاده می شود. لجن اولیه بعضی اوقات از لجن های دیگر در تصفیه فاضلاب صنعتی جدا می شود. استفاده از فرآیندهای غشایی اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون نیز برای شفاف سازی اولیه اهمیت دارد.

تصفیه فاضلاب ثانویه

تصفیه ثانویه نوعی اکسیداسیون بیولوژیکی است. تصفیه ثانویه اساسا بر ارگانیسم های بیولوژیکی هوازی برای تجزیه بیوشیمیایی مواد آلی محلول به مواد جامد غیر آلی یا پایدار که براحتی رسوب می کنند، بستگی دارد.
فرآیندهای تصفیه ثانویه معمول عبارتند از:
• هوادهی با واکنش ثانویه (سیستم های لجن فعال مانند یک سیستم)
• فیلترهای تریکلینگ با شفاف سازی ثانویه
• استخرهای تثبیت کننده یا تالاب
• کنتاکتورهای بیولوژیک چرخشی با شفاف سازی ثانویه
فرآیند تصفیه زیستی (به عنوان مثال، فیلتر تریکلینگ یا حوض هوادهی) به یک واسطه ثانویه جریان می یابد. در سال های اخیر، Bioreactors غشایی (MBR) برای تصفیه ثانویه شناخته شده و استفاده می شوند. در MBR، جداسازی جامد و مایع از طریق اولترافیلتراسیون انجام می شود. غشاهای میکروفیلتراسیون، که به طور مستقیم در حوضه هوادهی غوطه ور می شوند، یا به طور متناوب، مخلوط از حوضه هوای به سیستم غشایی تزریق می شود. مزایای اصلی این فناوری بیش از فرآیند معمول لجن فعال است ، ضایعات کوچکتر (بدون شفاف کننده ثانویه)، تولید لجن کمتر (عملیات در جامدات معلق سوسپانس شده) و کیفیت بهتر پساب از مزایای این سیستم است.

تصفیه فاضلاب پیشرفته

فرایندهای واحد نوعی عبارتند از: فیلتراسیون توری گرانول، اولترافیلتراسیون یا میکروفیلتراسیون که بعضی اوقات به دنبال اسمز معکوس بسته به کیفیت آب مورد نیاز، ستون های کربن فعال، تبادل یونی، شفاف کننده ها و حذف فسفر استفاده می شود.

ضد عفونی

ضدعفونی کردن کشتن پاتوژن های بیماریزا، باکتری ها و ویروس هایی که در فاضلاب یافت می شوند. این فرایند از عقیم سازی متفاوت است، که شامل کشتن تمام موجودات زنده است. ضدعفونی برای سیستم های شهری و صنعتی که از مواد زائد پاتوژن های انسانی یا حیوانی مانند خانه های کشتار، بسته بندی گوشت ها و یا رندر استفاده می کنند، انجام می شود. روش های معمول ضد عفونی شامل استفاده از کلر، ازون و به میزان محدود، اشعه ماوراء بنفش است.

پایدارسازی لجن

بحث در مورد استفاده از فاضلاب بدون توجه به تولید لجن، که یکی از عمده محصولات جانبی هر سیستم و یا فرایند تصفیه فاضلاب است، ناقص خواهد بود. در ابتدا، مواد جامد در لجن از مواد شفاف کننده اولیه و ثانویه تصفیه فاضلاب، به ویژه در کارخانه فاضلاب شهری، باید تثبیت شوند. تثبیت لجن به طور کلی برای کاهش میزان موجودات پاتوژن و کاهش حجم لجن طراحی شده است.
ضخیم شدن لجن معمولا تصفیه ای است که آب اضافی را از لجن حذف می کند، در نتیجه کاهش حجم لجن نیاز به پردازش بیشتر دارد. جزئیات گرانش و فرآیندهای ضعیف شناور، شامل اصول عملیات، شرح تجهیزات، پردازش شیمیایی درون پردازنده ها و پارامترهای عملکرد است. جنبه نهایی پردازش لجن، بخش آبگیری لجن است.

حذف فلزات سنگین

حذف فلزات سنگین به طور قابل توجهی فرآیند تصفیه فاضلاب را به چالش کشیده است؛ زیرا بستگی به دو فرایند دیگر دارد (رسوب فلزات و حذف ذرات)، و جریان های فاضلاب به طور گسترده ای نه تنها در مواد فلزی، بلکه در کل مواد جامد حل شده (TDS) و Total Suspended جامدات (TSS)، که چطور سیستم بر تکنیک های جداسازی جامد / مایعات پاسخ می دهد، تاثیر می گذارد. سایر فرآیندهای تصفیه مانند مقادیر، اکسیداسیون شیمیایی، یا کاهش (به عنوان مثال، کاهش کروم شش ظرفیتی و تخریب سیانید) ممکن است قبل از فرایند رسوب شیمیایی فلزات سنگین باشد. عملکرد فرایند رسوب شیمیایی تحت تاثیر تعاملات شیمیایی، دما، pH، حلالیت آلاینده های فاضلاب و اثرات مخلوط شدن است. به طور کلی، تصفیه فاضلاب برای حذف فلزات می تواند به سه مرحله تقسیم شود:
۱٫ پیش تصفیه پساب
۲٫ رسوب فلز سنگین
۳٫ جداسازی جامدات / مایعات

تصفیه فاضلاب روغنی

آب و روغن بعضی اوقات در طول فرایندهای صنعتی ترکیب (امولسیون) می شوند. امولسیون حاصل یا نفت در آب (o / w) و یا آب در روغن (w / o)، بسته به اینکه چه ماده ای در دیگری پراکنده شده است. امولسیون نفت در آب، آب به عنوان فاز پیوسته است، در حالی که امولسیون آب در روغن، روغن فاز پیوسته است. هر نوع امولسیونی ممکن است حاوی سایر مواد آلاینده (جامدات، خاک، ذرات فلزی، امولسیفایرها، پاک کننده ها، صابون ها، حلال ها، و …) باشد.
امولسیون فاضلاب نفتی (روغن در آب) به نظر خاکستری، چرب و کثیف است. امولسیون فاضلاب روغنی (آب در روغن) معمولا سیاه، ضخیم، و چسبناک است. امولسیون ها معمولا توسط عوامل ثبات امولسیون مانند یونیزاسیون، جذب، تماس اصطکاک یا ترکیبی از این مکانیسم ها حفظ می شوند. فاکتور ثبات دهنده (ها) باید حذف شود یا خنثی شود تا قطره های امولسیته به هم متصل شوند و امولسیون را از بین ببرند.

کنترل فوم

کنترل آنتی فوم ها یا حذف فوم در تصفیه ثانویه یا نواحی نهایی تصفیه پساب یک کارخانه. فوم گاز (معمولا هوا) پراکنده در مایع حاوی برخی از ناخالصی هاست که حباب را تثبیت می کند. در سیستم های تصفیه ثانویه، فعالیت باکتریایی عامل اصلی فوم است، اگر چه عملکرد مکانیکی (جریان آبشار، پمپ، تحریک خشونت آمیز و غیره) و آلودگی شیمیایی نیز می تواند باعث ایجاد فوم شود. کاهش فوم با استفاده از کفپوش ها به دلایل ایمنی، بهداشت و زیبایی مطلوب است.

کنترل بو

مشکلات بو یک مزاحم نگران کننده برای جامعه و کارکنان صنایع است. بوی های فاضلاب از بوی های کثیف به گازهای خطرناک می آیند. بیشتر ترکیبات تولید بو در فاضلاب خانگی منجر به تجزیه بیولوژیکی مواد بیولوژیکی می شوند. سیستم های تصفیه صنعتی منابع بوی خاصی دارند و مشکلات منحصر به فرد در برخورد با بو دارند. درک منبع و ماهیت بوی های فاضلاب گام مهمی در جهت کنترل مشکلات است.

تمیز کردن صنعتی

تمیز کننده های صنعتی مواد شیمیایی هستند که مواد ناخواسته را از تجهیزات فرایند (مبدل های حرارتی، کمپرسور و غیره) بدون نیاز به سیستم مکانیکی جدا می کنند. مواد ناخواسته اغلب به شکل رسوبات (رسوب، زنگ، محصولات خوردگی، روغن و گریس، گل یا نمک، رشد میکروبیولوژیکی یا ترکیبی از آنها) است. مواد شیمیایی تمیز کننده صنعتی اسیدی، قلیایی یا فرمولاسیون حلال است. پاک کننده های شیمیایی برای تمیز کردن، از پاک کننده ها و واکنش های شیمیائی استفاده می کنند؛ برخی از انواع اعمال مکانیکی اغلب همراه با استفاده از پاک کننده های شیمیایی است. استفاده از پاک کننده های صنعتی می تواند اشکال مختلفی داشته باشد. غوطه ورسازی (خیساندن)، اسپری، سیستم چرخشی (در مبدلهای حرارتی یا لوله های فرایند) و تمیز کردن بخارها روش های معمولی است. اغلب تکنیک های ساینده (مسواک زدن یا پاک کردن) همراه با استفاده از تمیز کننده های صنعتی است.