صنعت نساجی به‌عنوان یکی از پرمصرف‌ترین صنایع در زمینه مصرف آب است؛ زیرا از مقادیر بالای آب در مراحل رنگرزی، تکمیل و شستشو استفاده می‌کند. فاضلاب کارخانه نساجی دارای ترکیبی متغیر و پیچیده از آلاینده‌ها مانند ترکیبات معدنی، پلیمرها، محصولات آلی و رنگ است. در این مقاله به بررسی روش های تصفیه فاضلاب کارخانه نساجی، مواد شیمیایی لازم و اهمیت این فرایند می‌پردازیم.
تصفیه پساب کارخانه نساجی
تصفیه مقرون‌به‌صرفه و پایدار پساب کارخانه نساجی همواره یک چالش بوده است. تقاضای بیشتر برای تولیدات نساجی منجر به افزایش تعداد کارخانه‌های نساجی به‌ویژه در کشورهای درحال‌توسعه شده است که نتیجه آن ایجاد هرچه بیشتر پساب‌های آلوده و اثر منفی آن بر محیط‌زیست خواهد بود.
فرایندهای صنعت نساجی یکی از ناپایدارترین فرایندهای صنعتی از نظر زیست‌محیطی هستند، زیرا پساب‌های رنگی را در مقادیر زیاد تولید کرده و منابع آب را آلوده می‌کند. پساب نساجی نه‌تنها حاوی مقادیر بالای مواد رنگی است؛ بلکه با مواد شیمیایی و آلاینده‌های مختلف مخلوط می‌شود؛ بنابراین برای کارخانه‌ها نساجی بسیار مهم است که یک طرح تصفیه فاضلاب مؤثر داشته باشند.
تولید الیاف کارخانه نساجی شامل فرایندهای مرطوب و خشک است. در فرایند مرطوب از آب سالم استفاده می‌شود. فرایند مرطوب نساجی که باعث تولید فاضلاب آلوده می شود، شامل مراحل مختلفی است:
ابتدا با اعمال نشاسته، آنزیم‌ها و موم روی نخ، استحکام آن را بهبود می‌بخشند تا نخ بتواند در برابر فشار و تنش در طول بافت مقاومت کند. پس از بافته شدن نخ، پارچه شسته می‌شود. در این مراحل از مواد شیمیایی از جمله آنزیم‌ها، عوامل اکسیدکننده، اسیدها و سورفکتانت‌ها استفاده می‌شود.
سپس قبل از رنگرزی فرایند تمیزکردن الیاف صورت می‌گیرد. در این مرحله از صابون‌ها، سورفکتانت‌ها، پکتین، روغن، موم و هیدروکسید سدیم استفاده می‌شود. پس از آن نوبت به مرحله سفیدکردن یا رنگ‌زدایی می‌رسد. این فرایند باعث تولید فاضلاب حاوی تثبیت‌کننده‌ها، مواد قلیایی، سیلیکات سدیم و پراکسید هیدروژن می‌شود.
سپس با استفاده از مواد شیمیایی مختلف مانند هیدروکسید سدیم، کلرید روی و اسیدسولفوریک استحکام پارچه و قابلیت رنگ‌پذیری آن را افزایش می‌دهند. در نهایت، در مراحل رنگرزی و چاپ روی پارچه آلاینده‌هایی مانند سورفکتانت‌ها، فلزات، رنگ، نمک، اسیدها و باز، فرمالدئید، حلال‌ها، اوره و رنگ وارد فاضلاب نساجی می‌شوند.
همانطور که دیدیم فاضلاب کارخانه نساجی یکی از آلوده‌ترین پساب‌های صنعتی است که اگر برنامه درستی برای تصفیه آن وجود نداشته باشد به محیط‌زیست آسیب جدی وارد خواهد شد. برای تهیه انواع مواد اولیه شیمیایی صنعت نساجی و مواد شیمیایی تصفیه فاضلاب با مشاوران ما در گروه تخصصی دکتر کمیکال در تماس باشید.
روش های تصفیه پساب نساجی
اصولاً از سه مرحله تصفیه پساب در تصفیه‌خانه فاضلاب صنعتی نساجی استفاده می‌شود. در تصفیه اولیه، هدف حذف مقادیر بیش از حد روغن و گریس، مواد معلق درشت، عوامل کدورت و رنگ است.
پس از تصفیه اولیه، مرحله دوم عمدتاً برای کاهش نیاز به اکسیژن بیولوژیکی (BOD)، نیاز اکسیژن شیمیایی (COD) و محتوای فنل انجام می‌شود. اغلب روش‌های تصفیه ثانویه مورداستفاده عبارت‌اند از: تالاب هوادهی، فیلتراسیون چکنده، فرایند لجن فعال و مخزن اکسیداسیون.
پساب نساجی همچنین ممکن است به تصفیه مرحله سوم هم برای حذف آلاینده‌های خاص یا امکان استفاده مجدد از پساب نیاز داشته باشد. پساب نساجی را می‌توان با استفاده از فرایندهای تصفیه بیولوژیکی، رسوب شیمیایی، جذب سطحی و تکنولوژی غشایی تصفیه کرد. به‌طورکلی، تصفیه بیولوژیکی برای حذف رنگ ماندگار از فاضلاب به دلیل هزینه کم ترجیح داده می‌شود.
روش‌های مختلفی برای تصفیه فاضلاب در کارخانه‌های نساجی وجود دارد، اما برخی از روش‌ها سودمندتر از روش‌های دیگر هستند. فرایندهای تصفیه پساب نساجی شامل موارد زیر است:
جذب
فرایند جذب، مولکول‌های فاضلاب مایع را به جامدی مانند کربن فعال متصل می‌کند. بااین‌حال، جذب نمی‌تواند همه آلاینده‌ها را حذف کند. برخی از آلاینده‌ها برای جذب بسیار سبک و محلول در آب هستند.
هوادهی
در طول فرایند هوادهی، اکسیژن وارد ستون فاضلاب می‌شود و باکتری‌های مفید را فعال می‌کند و به آنها اجازه می‌دهد تا زباله‌های آلی را تجزیه کنند.
لجن فعال
فرایند تصفیه فاضلاب لجن فعال، هوادهی و باکتری‌های اضافی را ترکیب می‌کند به‌طوری‌که اجزای آلی موجود در فاضلاب را تجزیه می‌کند. این فرایند بسیار وقت‌گیر است. علاوه بر این، لجن باید در پایان فرایند بازیافت شود.
انعقاد – لخته‌سازی
فرایند انعقاد – لخته‌سازی پلیمرهایی را به فاضلاب اضافه می‌کند که ذرات آلاینده کوچک را به توده‌های بزرگ‌تر ترکیب می‌کند.
MBBR
روش راکتور بیوفیلم بستر متحرک (MBBR) مؤثرترین تصفیه فاضلاب نساجی است و از فرایندهای بیولوژیکی برای حذف آلاینده‌ها از فاضلاب استفاده می‌کند. روش MBBR بهترین تصفیه فاضلاب برای صنعت نساجی است؛ زیرا کارآمد، مقرون‌به‌صرفه، طولانی‌مدت و برای محیط‌زیست مفید است.
آلاینده های صنایع نساجی چیست؟
مقادیر زیادی آب در تولید پارچه و صنایع نساجی مصرف می‌شود و پساب تولیدی حاوی حجم بالایی از آلاینده است که در صورت دفع بدون تصفیه مناسب، به محیط‌زیست شامل محیطی طبیعی و سلامتی انسان‌ها و سایر موجودات آسیب جدی وارد می‌کند.
آلاینده‌های اصلی صنایع نساجی عبارت‌اند از: مواد جامد معلق، آلاینده‌های آلی و معدنی، مواد شیمیایی، رنگ‌ها، فلزات سنگین، COD ،BOD، اسیدیته، نیتروژن و سایر مواد محلول.
ترکیب فاضلاب نساجی عمدتاً به نوع پارچه، فرایند رنگرزی و مواد شیمیایی / کمکی مورداستفاده در طول رنگرزی بستگی دارد. در حال حاضر بیش از صدهزار رنگ مختلف نساجی در چندین فرایند صنعتی استفاده می‌شود.
رنگ‌ها بر اساس عملکردشان در گروه‌های اسیدی، بازی، فلزی، واکنش‌پذیر، گوگردی و غیره طبقه‌بندی می‌شوند. آلودگی فاضلاب نساجی تهدیدی جدی برای سلامت محیط‌زیست و انسان است. برای ایمن نگه‌داشتن محیط‌زیست و سیستم‌های آبی ما، تصفیه فاضلاب نساجی آلاینده‌های زیر را از آب حذف می‌کند:
مواد شیمیایی
بسیاری از مواد شیمیایی در صنعت نساجی استفاده می‌شود. مواد شیمیایی به ایجاد پوشش‌های نساجی و تولید پارچه با قابلیت‌های خاص مانند پارچه‌های آنتی‌باکتریال، پارچه نسوز، پارچه ضدچروک و… کمک می‌کنند. ازآنجایی‌که برای ایجاد این روکش‌های پارچه به مواد شیمیایی نیاز است، مواد شیمیایی نیز وارد فاضلاب نساجی می‌شوند و برای محافظت از محیط‌زیست باید حذف شوند.
از جمله مواد شیمیایی مورداستفاده در صنعت نساجی می‌توان به فرمالدئید، سیلیکون، فنل‌ها، ارگانو – نقره، ترکیبات آمونیوم چهارتایی، پلی‌آمیدهای اکسی اتیله شده و مواد ضد شعله حاوی فسفر اشاره کرد.
رنگ نساجی
یکی دیگر از عوامل نیاز به تصفیه فاضلاب رنگرزی نساجی است. رنگ‌های مصنوعی، غیرقابل‌تجزیه زیستی و سمی هستند و تهدیدی قابل‌توجه برای محیط‌زیست به شمار می‌روند.
در صنعت نساجی از انواع رنگ‌ها از جمله رنگ آز، رنگ زانتن، رنگ‌های نیل، رنگ فتالوسیانین، رنگ نیتروزه و نیتراته، رنگ‌های فلزی و… استفاده می‌شود. فرایندهای رنگرزی نساجی پساب‌های رنگی نامطلوب را در فاضلاب آزاد می‌کند. اگر فاضلاب تصفیه نشده رها شود، این رنگ‌ها می‌توانند تهدیدی جدی برای محیط‌های آبی مانند اقیانوس‌ها، رودخانه‌ها و دریاچه‌ها باشند.
نشاسته
نشاسته برای قرن‌ها در فرایندهای تکمیلی نساجی مورداستفاده قرار گرفته است. این ماده به طور سنتی برای بهبود ظاهر پارچه‌های مصنوعی و نخی استفاده می‌شود. چین‌وچروک‌هایی که در حین آماده‌سازی ایجاد می‌شوند را از بین می‌برد و به پارچه‌ها براقیت می‌بخشد. استفاده از نشاسته در صنعت نساجی مواد آلی را وارد فاضلاب می‌کند.
سایر آلاینده های پساب نساجی
از دیگر آلاینده‌های پساب نساجی باید به الیاف، فیبر و مواد اسیدی اشاره کرد. منسوجات و پارچه‌ها حاوی الیافی هستند که می‌توانند فاضلاب آلوده تولید کنند. همچنین در روند تولیدات نساجی ممکن است انواع مواد اسیدی مانند اسید هیدروکلریک، اسیدسولفوریک، اسید سیتریک، اسید نیتریک و … وارد فاضلاب شوند.
یکی از مشکلاتی که ورود این آلاینده‌ها در پساب نساجی ایجاد می‌کند تولید فوم و کف است. عوامل متعددی وجود دارد که منجر به ایجاد کف در سیستم تصفیه فاضلاب رنگرزی منسوجات می‌شود. این موضوع می‌تواند مشکلاتی را برای سیستم ایجاد کند.
فوم متراکم منجر به درهم‌تنیدگی پارچه و توقف ماشین‌ها و رنگ‌پذیری ناهموار و تکه‌تکه می‌شود. همچنین ایجاد کف در خمیر چاپ، به‌ویژه در دستگاه چاپ روتاری و غلتکی می‌تواند باعث ایجاد لکه روی پارچه‌های چاپ شده شود.
ضد کف سیلیکونی دکتر کمیکال یکی از بهترین آنتی فوم‌های پایه آب برای فرایندهای نساجی و رنگرزی است.
ضدکف سیلیکونی دکتر کمیکال از ایجاد فوم جلوگیری می‌کند و سرعت پردازش را تسریع می‌کند و بهره‌وری و کیفیت محصولات نساجی را بهبود می‌بخشد. استفاده از این آنتی فوم باعث کاهش مصرف آب و سایر مواد شیمیایی از جمله مواد رنگ‌بری می‌شود. شما با مقادیر اندکی از این ضدکف می‌توانید کشش سطحی را کاهش داده و آن را در طول فرایندهای پیچیده و طولانی حفظ کنید. همچنین آنتی فوم بر پایه سیلیکون بی‌اثر بوده و بنابراین برای افراد و محیط‌زیست ایمن‌تر است. برای تهیه ضدکف سیلیکونی پایه آب با دکتر کمیکال تماس بگیرید.
دیفومر سیلیکونی در صنایع نساجی و چرم
تولیدکنندگان نساجی و چرم از طیف گسترده‌ای از محصولات، از جمله ضدکف‌های سیلیکونی خاص، در فرایندهای تکمیلی خود برای به دست آوردن ویژگی‌های مناسب برای پارچه‌های خود استفاده می‌کنند. این فرایندها در منسوجات شامل حذف مواد اندازه از نخ‌های تار پس از بافندگی، سفید کردن، رنگرزی، چاپ، شستشو، تمیز کردن و غیره است.
عوامل شستشو در این زنجیره تولیدی اغلب بیشترین مقدار فوم را تولید می‌کنند و به‌ویژه بر فراوری تأثیر منفی می‌گذارند. در فراوری چرم، دباغ‌خانه‌ها، تولیدکنندگان کالاهای چرمی و کفاش‌ها نیز از سیلیکون در فرایندهای خود برای افزایش ظاهر، احساس، مقاومت در برابر آب و دوام محصولات خود استفاده می‌کنند که بسیاری از آنها در مراحل مختلف فراوری فوم‌های ناخواسته تولید می‌کنند. در این موارد استفاده از ضدکف سیلیکونی راهکار مناسبی برای از بین بردن مشکلات ناشی از ایجاد کف در فراوری، است.
کف یا فوم، به طور کلی، کلوئیدی از گازهای پراکنده یا به دام افتاده به صورت حباب‌های ریز است. یعنی اساساً مجموعه‌ای از حباب‌ها است. به طور دقیق‌تر، پراکندگی گاز در مایع است، جایی‌که مایع فاز پیوسته را تشکیل می‌دهد.
پدیده فوم در درجه اول توسط ویژگی‌های رابط‌های درگیر کنترل می‌شود و ایجاد کف همیشه با افزایش سطح سیستم و در نتیجه کل انرژی آزاد آن همراه است. فوم‌ها اساساً ناپایدار هستند و بنابراین خود تخریب می‌شوند و پایداری آنها، در میان عوامل دیگر، توسط انرژی آزاد سطحی گاز/مایع تعیین می‌شود.
قبل از شناخت روش‌های حذف کف، باید با مشکلات مربوط به کف‌سازی در صنایع تبدیلی نساجی آشنا شد. فوم تولید شده به دلیل گردش شدید در حضور مواد افزودنی مختلف مبتنی بر سورفکتانت و هوا در طول فراوری مرطوب منسوجات، می‌تواند اثرات مضری ایجاد کند.
استفاده از دیفومر سیلیکونی برای صنایع نساجی و چرم
کاربردها و مزایای اصلی راه‌حل‌های کنترل فوم مبتنی بر استفاده از ضدکف سیلیکونی برای صنایع نساجی و چرم چیست؟
دیفومر سیلیکونی به عنوان ماده انتخابی برای پردازش نساجی و چرم شناخته می‌شوند؛ زیرا چندین مزیت را ارائه می‌دهند:
ضدکف سیلیکونی از ایجاد کف جلوگیری می‌کند و در صورت وقوع آن را سریعتر و کارامدتر کاهش می‌دهد که به عنوان اثر ضربه‌ای شناخته می‌شود، سرعت پردازش را تسریع می‌کند و بهره‌وری و کیفیت چرم و نساجی را بهبود می‌بخشد.
مصرف آب و مواد شیمیایی مانند سفید کننده یا رنگ را کاهش می‌دهد.
انتی فوم سیلیکونی در برابر مواد افزودنی شیمیایی و همچنین تغییرات دما مقاومت بیشتری دارد؛ بنابراین پایداری را در طول فرایند تضمین می‌کنند.
مقادیر ضدکف سیلیکونی مورد نیاز برای دستیابی به اثرات مورد نیاز بسیار کمتر از محصولات ارگانیک یا مواد معدنی است و کشش سطحی کم بادوام‌تری را ارائه می‌کند، به ویژه در فرایندهای پیچیده و طولانی مدت.
ضدکف سیلیکونی بی‌اثر است و بنابراین برای افراد و محیط‌زیست ایمن‌تر است.
ضدکف سیلیکونی شرکت دکتر کمیکال یک امولسیون آبی غیر یونی حاوی دی متیل پلی سیلوکسان است که برای پیشگیری، کنترل و از بین بردن کف در محیط‌های آبی بسیار مؤثر است و حاوی مقادیر جامد متفاوت بر حسب کاربرد مشتری قابل ارائه می‌باشد و به عنوان ضدکف برای چندین مصارف صنعتی که از مواد شوینده استفاده می‌کنند طراحی شده است. پاک‌کننده‌ها و سایر مواد شیمیایی آبی. همچنین در تصفیه آب پس از فراوری برای دفع مواد شیمیایی کمتر مضر به محیط‌زیست مفید است.
دیفومر سیلیکونی دکتر کمیکال دارای پایداری حرارتی خوب، پایداری شیمیایی خوب، قابلیت کف‌زدایی قوی است و همچنین از نظر فیزیولوژیکی یک ضدکف بی‌اثر است. استفاده از این ضدکف بر خواص اساسی سیستم کف‌کننده تأثیر نمی‌گذارد.
می‌توان از آن در زمینه‌های شیمی، کاغذ، رنگ، مواد غذایی، نساجی، دارویی و غیره استفاده کرد. با این حال، از آنجایی که سیلیکون موجود در ضدکف سیلیکونی به سختی در آب حل می‌شود، مانع پراکندگی آن در سیستم آب می‌شود؛ بنابراین یک دیسپرس کننده اضافه می‌شود، اما پخش‌کننده بیشتر اضافه می‌شود، اگرچه امولسیون پایدار است، اما اثر کف کردن تحت تاثیر قرار می‌گیرد.
در نتیجه میزان امولسیفایر مورد استفاده کنترل خواهد شد. از آنجایی که سیلیکون محلول در روغن است، اثر کف‌زدایی آن را نیز در سیستم‌های روغن کاهش می‌دهد. ضدکف سیلیکونی برای مقاومت طولانی‌مدت در دمای بالا و مقاومت قلیایی قوی ایده‌آل نیست.
مزایا و اهمیت حذف مواد رنگ زا در تصفیه پساب صنعتی چیست؟
همانطور که گفتیم صنعت نساجی یکی از پرمصرف‌ترین بخش‌های صنعتی است و به همین دلیل حجم زیادی پساب صنعتی ایجاد می‌کند. فاضلاب نساجی (TWW) با مقادیر بالای رنگ و مواد شیمیایی و مواد کمکی (مورداستفاده در فرایند انحلال رنگ) اگر بدون تصفیه در آب‌های محیطی تخلیه شود، جذب نور را در آب‌های سطحی محدود کرده و اکوسیستم‌های آبی را به‌شدت تخریب می‌کند.
علاوه بر این، پساب نساجی و رنگرزی دارای غلظت قابل‌توجهی از مواد آلی، مواد مغذی، ترکیبات مقاوم، شوری بالا، فلزات سنگین و pH متغیر است. پساب نساجی می‌تواند باعث آلودگی آب قابل‌توجهی شود که سلامت انسان را تهدید می‌کند و به محیط‌زیست آسیب می‌رساند.
ویژگی‌هایی که فاضلاب نساجی را خطرناک و برای محیط‌زیست مضر می‌کند عبارت‌اند از:
سمیت: مواد شیمیایی مورداستفاده در فرایندهای نساجی برای محیط‌زیست و سلامت انسان بسیار خطرناک هستند.
خورندگی: بسیاری از مواد شیمیایی مورداستفاده در تولید منسوجات خورنده هستند. مواد شیمیایی مانند قلیا و سفیدکننده می‌توانند به مواد آسیب برسانند.
روغنی بودن: روغن به‌عنوان روان‌کننده در فرایندهای نساجی استفاده می‌شود و در نتیجه فاضلاب روغنی ایجاد می‌شود.
واکنش‌پذیری: برخی از مواد شیمیایی می‌توانند با یکدیگر واکنش داده و مواد خطرناکی ایجاد کنند. صنعت نساجی مواد شیمیایی زیادی را آزاد می‌کند که ممکن است در فاضلاب با هم واکنش دهند.
قابلیت اشتعال: بسیاری از مواد مورداستفاده در تولید نساجی بسیار قابل‌اشتعال هستند.
مزایای تصفیه فاضلاب کارخانه نساجی و رنگرزی
مزایای زیست محیطی
تصفیه فاضلاب نساجی نه‌تنها از ورود مواد شیمیایی خطرناک به محیط‌زیست جلوگیری می‌کند؛ بلکه باعث افزایش راندمان فرایندها و صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود. همچنین ازآنجاکه باعث استفاده مجدد از آبی که قبلاً گرم شده است می‌شود، منجر به کاهش مصرف آب و انتشار کمتر گازهای گلخانه‌ای می‌شود.
مزیت کاهش هزینه
تصفیه کارامد فاضلاب نساجی عملیات تولید را تسریع کرده و بهره‌وری عملیاتی را بالا می‌برد. در نتیجه تجهیزات به تعمیر و تعویض کمتری نیاز خواهند داشت که مزیت کاهش هزینه‌های نگهداری ماشین‌آلات را به مزیت کاهش هزینه‌های انرژی می‌افزاید.
در نتیجه صنعت نساجی از بسیاری از فرایندها و مواد صنعتی استفاده می‌کند که نیاز به تصفیه فیزیکی و شیمیایی آب مورداستفاده در آن فرایندها دارد. ازآنجایی‌که فاضلاب نساجی بسیار مضر است، کارخانه‌های نساجی باید دارای سیستم تصفیه پساب مناسب برای تصفیه مؤثر آب و درعین‌حال صرفه‌جویی در زمان، مکان و هزینه باشند.
جهت دریافت مشاوره، نمونه محصول و خرید مواد شیمیایی صنعتی با کارشناسان بخش فروش دکتر کمیکال در ارتباط باشید
