روش های تصفیه فاضلاب شیمیایی با کارایی بالا
مسائل زیست محیطی همواره چالش بزرگی برای صنایع شیمیایی در سرتاسر جهان بوده است. فناوریهای مختلف تصفیه فاضلاب صنعتی از جمله فرایندهای فیزیکی – شیمیایی و بیولوژیکی و همچنین تالابهای ساخته شده و فرایندهای اکسیداسیون معمولی جهت حذف الایندههای آب مواد شیمیایی استفاده میشوند.
کربن فعال تهیه شده از مواد کمهزینه، مواد فرعی کشاورزی یا پلیمرهای طبیعی اصلاحشده، که برای حذف رنگهای مستقیم از فاضلاب کارامد است. ترکیبی از فرایندهای تصفیه بیهوازی و هوازی در حذف الایندههای آلی زیست تخریبپذیر محلول کارامد هستند.
استفاده از غشا در مرحله نهایی تصفیه فاضلاب صنعتی رو به افزایش است. تکنیکهای اکسیداسیون شیمیایی برای تصفیه فاضلاب، تصفیه شیمیایی کلاسیک و فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، مورد بحث قرار گرفته است.
در صنایع شیمیایی، تنوع زیاد آلایندهها، مجوزهای سخت پساب و شرایط عملیاتی شدید، نحوه عمل تصفیه فاضلاب را مشخص میکند. فاضلاب صنعتی شیمیایی را میتوان با برخی از روشهای اکسیداسیون بیولوژیکی مانند فیلترها، کنتاکتور بیولوژیکی دوار (RBC)، لجن فعال یا تالاب تصفیه کرد.
آلایندههای با اندازه مولکولی بزرگتر از 10000 تا 20000 را میتوان با انعقاد و سپس تهنشینی یا شناورسازی تصفیه کرد. به حداقل رساندن ضایعات در فرایند تولید در صنایع شیمیایی اولین و مهمترین گام برای جلوگیری از تشکیل زباله در حین تولید است.
اگر فاضلابهای حاوی مقادیر بالای ترکیبات آلی تصفیه نشده باقی بمانند و به آبهای طبیعی برسند، مصرف بالای اکسیژن ناشی از تخریب ترکیبات آلی میتواند باعث اختلال شدید در تعادل آلی آب شود. در صنایع شیمیایی و دارویی، فاضلابهای فرایندی اغلب حاوی مواد مضر هستند و باید از ورود آنها به چرخه آب جلوگیری شود.
تصفیه فاضلاب اغلب هزینه بردار است:
زمانی که هزینه دفع آلایندهها از آب فاضلاب صنایع شیمیایی افزایش مییابد یا زمانی که امکانات تولید گسترش مییابد، پیش تصفیه هدفمند فاضلابهای عملیاتی راه مؤثری برای صرفهجویی در هزینههای فاضلاب فراهم میکند. با توجه به تکنولوژی بسیار مؤثر و کارامد فرایندهای بیولوژیکی، تصفیه فاضلاب به طور فزایندهای متکی به روشهای تصفیه بیولوژیکی است که برخلاف روشهای تصفیه شیمیایی و فیزیکی، به طور مداوم مواد مضر را حذف میکند.
تولید گازهای ویژه و مواد شیمیایی اساسی، فاضلابهای فرایندی با بارهای سنگین تولید میکند که به دلیل سمیت بالای مواد، تجزیه زیستی آنها دشوار است. در فرایند اختلاط و تعادل، فاضلاب تصفیه نشده بسیار آلوده را با آب تصفیهشده بیولوژیکی مخلوط میکنند، به گونهای که سطح سمیت کمتر از آستانه آن باشد. و مقادیر حدی در برگههای داده ایمنی خاص سیستم تعیین میشوند.
مواد شیمیایی مختلفی در فرایندهای تصفیه فاضلاب شیمیایی جهت تسریع مراحل ضدعفونی و تصفیه به کار میروند. این فرایندهای شیمیایی و واکنشهای شیمیایی که در آنها رخ میدهد را فرایندهای واحد شیمیایی مینامیم. این فرایندهای شیمیایی به همراه فرایندهای تصفیه بیولوژیکی و فیزیکی برای دستیابی به استانداردهای مختلف آب در کنار هم استفاده میشوند.
از جمله مواد شیمیایی که در فرایند شیمیایی تصفیه فاضلاب و ضدعفونی کردن آن کاربرد دارند میتوان به پرکلرین، کلر، پراکسید هیدروژن، پودر هیپوکلریت کلسیم و هیپوکلریت سدیم (سفید کننده) اشاره کرد.
روش های شیمیایی تصفیه فاضلاب
فرایندهای مختلفی برای تصفیه شیمیایی فاضلاب وجود دارد که هرکدام به حذف بخشی از ناخالصیها کمک میکنند. مانند فرایند انعقاد شیمیایی، رسوب شیمیایی، اکسیداسیون شیمیایی، و اکسیداسیون پیشرفته، تبادل یونی و خنثیسازی و تثبیت شیمیایی که در ادامه به بررسی هریک میپردازیم.
انعقاد شیمیایی
این فرایند شیمیایی شامل بیثبات کردن ذرات فاضلاب بهطوری که آنها در طول لختهسازی شیمیایی جمع میشوند. ذرات جامد ریز پراکنده در فاضلاب بارهای الکتریکی منفی سطحی (در حالت پایدار عادی خود) را حمل میکنند که از تشکیل گروههای بزرگتر و تهنشین شدن آنها جلوگیری میکند.
انعقاد شیمیایی این ذرات را با وارد کردن منعقد کنندههای با بار مثبت که بار منفی ذرات را کاهش میدهد، بی ثبات میکند. هنگامیکه بار کاهش مییابد، ذرات آزادانه گروههای بزرگتری را تشکیل میدهند. سپس یک لخته آنیونی به مخلوط وارد میشود.
از آنجایی که فلوکولانت در برابر مخلوط با بار مثبت واکنش نشان میدهد، یا گروههای ذرات را خنثی میکند یا آنها را از طریق تشکیل پل به گروههای بزرگتر متصل میکند. پس از تشکیل گروههای ذرات بزرگتر، میتوان از تهنشینی برای حذف ذرات از مخلوط استفاده کرد.
اکسیداسیون، کاهش شیمیایی و اکسیداسیون پیشرفته
در فرایند اکسیداسیون شیمیایی، از یک ماده شیمیایی به عنوان عامل اکسید استفاده میشود. به این ترتيب الکترونها از ماده اکسیدکننده به ترکیبات آلاینده فاضلاب میروند و در نتیجه در طی این فرایند مواد مخرب موجود در فاضلاب اکسید شده و به ترکیباتی با ضرر کمتر تبدیل میشوند.
یکی از این روشها کلرزنی قلیایی است که در آن از کلر به عنوان یک عامل اکسید کننده در برابر سیانید استفاده میشود. البته ذکر این نکته ضروری است که استفاده از کلر به عنوان اکسیدکننده میتواند منجر به ایجاد ترکیبات کلردار سمی شود و ممکن است مراحل بیشتری برای حذف ترکیبات حاصله، موردنیاز باشد.
اکسیداسیون پیشرفته میتواند به حذف هر گونه ترکیب آلی که به عنوان محصول جانبی اکسیداسیون شیمیایی تولید میشود، از طریق فرایندهایی مانند جداسازی بخار، جداسازی هوا، یا جذب کربن فعال کمک کند.
از واکنشهای کاهش / اکسایش برای تصفیه آب آشامیدنی استفاده میشود. هیدروکربنهای کلردار و آفتکشها را میتوان با استفاده از تیمارهای ازن و پراکسید هیدروژن به طور مؤثر از فاضلاب حذف کرد. فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته همچنین برای تجزیه مواد دارویی مانند آنتی بیوتیکها یا داروهای سیتواستاتیک که ممکن است در آب یافت میشوند، استفاده میشود.
مطلب مکمل: تصفیه پیشرفته فاضلاب
جذب فیزیکی و جذب شیمیایی
جذب فرایندی است که در آن مواد بر روی سطوح یک جسم جامد به دلیل نیروی واندروالس جمع میشوند. این فرایند یک فرایند فیزیکی است، وقتی همان اتفاق در نتیجه یک پیوند شیمیایی رخ میدهد، این فرایند به عنوان جذب شیمیایی شناخته میشود.
در تصفیه فاضلاب، کربن فعال اغلب برای اتصال به عناصر محلول در آب استفاده میشود که در مراحل اولیه فرایند تصفیه مانند مکانیکی یا بیولوژیکی حذف نمیشوند. با این روش میتوان آرسنیک و دیگر فلزات سنگین، باقیماندههای مواد شیمیایی از جمله رنگها را به خوبی حذف کرد.
ته نشینی
ته نشینی یک فرایند شیمیایی است که شامل افزودن مواد شیمیایی مناسب به فاضلاب است بهطوریکه این مواد شیمیایی مواد محلول در فاضلاب را به موادی تبدیل میکند که به راحتی قابلحل نیستند. به عبارت دیگر مواد نامطلوب، رسوب کرده و غلظت آنها در محلول کاهش پیدا میکند. فلزات سنگین به شکل هیدروکسیدهای فلزی و آنیونها به صورت نمکهای کلسیم، آهن یا آلومینیوم رسوب میکنند.
لخته سازی
لخته سازی از لخته سازها برای کمک به حذف ذرات بسیار ریز از فاضلاب استفاده میکند که معمولاً به عنوان آگلومرههای بزرگتر در نتیجه دفع الکتریکی آنها از داشتن بار یکسان جمع نمیشوند. با افزودن مواد شیمیایی ویژه، فرمولاسیونهای بزرگتری از ذرات ایجاد میشود که سپس در یک فرایند رسوبگذاری تهنشین میشوند.
تثبیت شیمیایی
این فرایند شیمیایی تصفیه فاضلاب به روشی مشابه اکسیداسیون شیمیایی عمل میکند. لجن با مقدار زیادی از یک اکسیدان خاص مانند کلر تصفیه میشود. معرفی اکسیدان سرعت رشد بیولوژیکی درون لجن را کاهش میدهد و همچنین به بوی بد مخلوط کمک میکند. سپس آب از لجن خارج میشود. پراکسید هیدروژن همچنین میتواند به عنوان یک اکسیدان استفاده شود و ممکن است انتخاب مقرون به صرفهتری باشد.
خرید مواد اولیه تصفیه آب و فاضلاب از اهمیت بسیاری برخوردار است، زیرا تأمین مواد اولیه با کیفیت و مناسب میتواند تأثیر بزرگی بر کارایی و کاربرد صحیح تجهیزات تصفیه فاضلاب داشته باشد. دکتر کمیکال در این زمینه مشاورههای تخصصی ارائه میدهد. میتوانید از طریق شماره 02166568403 تماس بگیرید.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.