آب مصرف شده ای که از حالت انتفاعی خود ساقط می شود را فاضلاب گویند.
خانگی - صنعتی - تجاری و مؤسسات - سطحی - کشاورزی
به آبهای مصرف شده در واحدهای مختلف یک صنعت یا واحد تولیدی که بنحوی دچار نوعی آلودگی شده باشند فاضلاب صنعتی گفته می شود. مهمترین تفاوتی که می تواند فاضلاب صنعتی با خانگی داشته باشد عبارت است از:
1- امکان وجود مواد و ترکیبات شیمیایی و سمی در فاضلاب صنعتی بیشتر است.
2- خاصیت خورندگی آن بیشتر است.
3- خاصیت اسیدی و قلیائی بیشتری دارد
4- امکان وجود ارگانیسم های زنده در آن کمتر است.
1- فاضلاب فرآیند : فاضلابی که در خط تولید ایجاد شده و دارای مواد یا محصولات آن واحد میباشد. مثلادر فاضلاب کارخانه نساجی( موادی مانند رنگ ، روغن و آحار مواد سفید کننده یا دترجنتها موجود می باشد.)
2- فاضلاب ناشی از دیگهای بخار، فاضلاب احیای رزینها و برج خنک کننده حاوی نمکهای محلول و فلزات هستند که با فاضلاب فرآیند ماهیت کاملا متفاوتی دارند.
3- فاضلاب ناشی از شستشوی دستگاهها و ماشین آلات کارخانه: در مواقع تعمیر یک واحد صنعتی این فاضلاب تولید می شود.
4- فاضلاب ناشی از شستشوی کارگران یا استحمام و فاضلاب انسانی این فاضلاب کاملا مشابه با فاضلاب خانگی بوده است.
تنها قسمتی از فاضلاب کارخانه ها که تقریبا در تمام کارخانه ها خاصیت یکسانی دارد فاضلاب حاصل از قسمت های خنک کننده آنهاست. آلود گی این فاضلابها بسته به تعداد دفعاتی که آب برای خنک کردن در کارخانه بکار برده شده است متفاوت می باشد و معمولا آلودگی آنها کمتر از فاضلابهای واحدهای دیگر است و بیشتر به صورت وجود مواد نفتی و روغنی در آنها نمودار می شود.
در مورد فاضلابهای شهری و خانگی بستگی به میزان آب مصرفی – فرهنگ و آداب و رسوم – قیمت آب – کیفیت و نوع آب و هوای منطقه بستگی دارد و حدود 70% آب مصرفی به فاضلاب تبدیل می شود و در اغلب صنایع شدت جریان فاضلاب یکنواخت نیست و چون تابعی از فعالیت های مختلف در کارخانه می باشد بنابراین در ساعات مختلف میزان مختلفی از پساب جاری میگردد. مثلا در صنایع نساجی مقدار زیادی فاضلاب در زمان تخلیه مخازن رنگرزی جاری میگردد. در حالیکه در مواقع دیگر فاضلاب کارخانه بسیار اندک می باشد. حتی در بعضی ا ز صنایع در روزهای مختلف نیز دبی حجمی فاضلاب تغییر می کند. و گاهی نیز در ماه های مختلف فصل های مختلف این تغییرات عمده ایده می شود بعنوان مثال کارخانجات قند غالبا در فصل پائیز که فعالیت اصلی فرد را دارند پساب زیادی ایجاد می کنند و یا کارخانجات کنسروسازی که ماهیت فعالیت آنها فصلی است در ماه های مختلف سال از نظر حجم پساب تولید شده در نوسان می باشند بنابراین در مورد فاضلابهای صنعتی اطلاعات مربوط به نوسانات جریان در طرح سیستم تصفیه و محاسبه و انتخاب واحدهای مختلف نیر اساسی و ضروری است.
خصوصیات فیزیکی فاضلاب
رنگ: رنگ فاضلاب شهری نشان دهنده عمر آن است فاضلاب تازه دارای رنگ خاکستری است ولی پس از مدتی گندیدگی و کهنه شدن رنگ آن تیره و سیاه می گردد . در صنایع رنگ آن بستگی به نوع مواد مصرفی دارد.
بو: بوی فاضلاب ناشی از گازهایی است که در اثر متلاشی شدن مواد آلی بوجود می آید بوی فاضلاب تازه قابل تحمل تر از بوی فاضلاب کهنه است بوی فاضلاب کهنه ناشی ازگاز هیدروژن سولفوره است که در اثر فعالیت باکتریهای بی هوازی رخ می دهد.
دمای فاضلاب: بعلت اعمال زیستی گرمای فاضلاب معمولا بیشتر و گرمتر از آب در همان محیط است.
وزن مخصوص فاضلاب: با توجه به سبک بودن مواد خارجی برابر آب در نظر گرفته می شود.
فاضلاب: فاضلاب تازه دارای PH=7 است ولی در اثر گندیدگی پی اچ آن اسیدی می شود.
خصوصیات شیمیایی فاضلاب
معمولا 75-70 درصد مواد معلق آلی و بقیه غیر آلی هستند. حدود 50 درصد فلاضلاب تازه شهری مواد آلی محلول است.
هدف کلی متعادل سازی به حداقل رساندن یا کنترل تغییرات در ماهیت فاضلاب است تا شرایط بهینه برای تصفیه در تصفیه خانه فراهم گردد. نوع و اندازه مخزن متعادل سازی تابع مقدار فاضلاب ، میزان تغییرات آن متفاوت است.
بطور کلی اهداف و نفش حوض متعادل سازی عبارتند از:
آثار جمع آوری فاضلاب به اوایل قرن نوزدهم میلادی بر می گردد.
آثار تصفیه اصولی فاضلاب به اوایل قرن بیستم میلادی بر می گردد.
پیدایش نظریات میکروبی کخ و پاستور در نیمه دوم قرن نوزدهم میلادی آغاز انقلابی در علم بهداشت عمومی بود. قبل از آن رابطه مابین آلودگی و بیماری فقط به صورت مبهم شناخته شده بود و از علم نوپای باکتری شناسی استفاده ای در تصفیه فاضلاب نشده بود.
شواهد حاکی از وجود شبکه تصفیه فاضلاب در تخت جمشید می باشد.
سیستم گرمایش حمام معروف شیخ بهایی از گاز متان آزادشده حاصل از تصفیه فاضلاب به روش بیهوازی بوده است.
اجزای تشکیل دهنده فاضلاب هر جامعه تابعی است از نوع سیستم جمع آوری که ممکن است به صورت زیر باشد:
در صورت استفاده از شبکه مختلط، فاضلاب جاری در شبکه علاوه بر فاضلاب خانگی، صنعتی و نشتاب (ورودی/نفوذی) شامل آب ناشی از بارندگی یا ذوب برف نیز خواهد بود.
در هر حالت کیفیت فاضلاب بستگی به شرایط محلی و فصلی متغیر خواهد بود.
با اطلاع از کل جمعیت یک شهر یا یک منطقه می توان حجم کل آب مصرفی شهر را برآورد نمود.برای این منظور باید در مورد چگونگی تراکم وتوزیع جمعیت در زمان حال و آینده است.
هر چه پیش بینی جمعیت استفاده کننده از تاسیسات تا پایان دوره طرح دقیق تر باشد، هزینه های اضافی ناشی از تخمین بالای ظرفیت تاسیسات کمتر خواهد شد و مشکلات ناشی از عدم تامین اهداف دوره طرح کاهش خواهد یافت.
زاد و ولد، مرگ و میر، مهاجرت، ملحق شدن جوامع به یکدیگر، جنگ، بیماری ها و بلایای طبیعی و ... بر میزان جمعیت یک شهر موثر می باشند.
جهت محاسبات و تحلیل جمعیت آینده ی هر شهر به آمار و اطلاعات جمعیتی گذشته و حال آن شهر نیاز است که آنها را می توان از منابع زیر بدست آورد:
- کوپن یا دفترچه ارزاق عمومی
برآورد جمعیت به دلیل عوامل موثر بر رشد جمعیت ها کاری بسیار دقیق، ظریف و پیچیده می باشد. فرمول ها و روش های ارائه شده جهت پیش بینی جمعیت هیچکدام به تنهایی دربرگیرنده تمامی عوامل موثر در رشد جمعیت نیستند. برای پیش بینی استفاده همزمان از چند روش ضروری است
پیش بینی کوتاه مدت برای 1 تا 10 سال
پیش بینی طولانی مدت برای 10 تا 50 سال
میزان مصرف آب به عوامل زیر بستگی دارد:
در مطالعاتی که توسط سازمان ملل متحد در سنگاپور صورت گرفت، حداقل آب مصرفی هر شهروند برای حفظ بهداشت و سلامت جامعه 99 لیتر در روز تعیین گردیده است.
برطبق برنامه سوم توسعه، الگوی مصرف آب هر خانوار 5/22 مترمکعب در ماه تعیین شده که در نتیجه هر نفر بطور متوسط در شبانه روز می تواند 150 لیتر آب مصرف نماید.
متأسفانه باتوجه به رشد بی رویه شهرنشینی در کشور، آمار چند ساله اخیر نیز نشان از مصرف سرانه بطور متوسط 250 تا 300 لیتر در شبانه روز می دهد. در سال 1373 متوسط تقاضای سرانه آب شهری در کشور 242 لیتر نفر روز بدست آمده است.
در اجتماعات شهری میزان فاضلاب تولیدی نسبت به آب مصرفی کمتر است، یعنی درصدی از آب مصرفی تبدیل به فاضلاب شده و وارد شبکه فاضلاب می شود. برخی مصارف نظیر مصرف فضای سبز شهری، شست‌و‌شوی ماشین و معابر و بعضی به صورت تبخیر در بویلر ها و مصرف درکولرها بوده و به فاضلاب تبدیل نمی شود. این مصارف در ایران بدون احتساب تلفات آب در سیستم لوله کشی داخلی ساختمان بین 12-17 درصد است.
در نشریه 2-118 از سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور تسریع شده است که با در نظر گرفتن شرایط اقلیمی و اجتماعی مناطق مختلف ایران، مقدار 90-80 درصد آب مصرفی خانگی (بدون احتساب فضای سبز)، عمومی، تجاری و صنعتی تبدیل به فاضلاب می شود. طبق همین نشریه به جز موارد خاص متوسط سرانه تولید فاضلاب حدود 80 تا 195 لیتر در شبانه روز بالغ می شود.
70-50 درصد آب مصرفی کل (خانگی، عمومی، تجاری و صنعتی، فضای سبز عمومی و نشتاب) به صورت فاضلاب در می آید.
فاضلابهای خانگی خالص تشکیل شده اند از فاضلاب دستگاههای بهداشتی خانه ها مانند توالت، دستشوی ها و حمام ها و ماشین های لباسشویی و ظرف شویی پس آب آشپزخانه ها و یا فاضلاب بدست آمده از شستشوی قسمت های گوناگون خانه.
آنچه در شبکه های جمع آوری فاضلاب شهری، به نام فاضلاب خانگی جریان دارد علاوه بر فاضلاب خانگی خالص دارای مقداری فاضلاب بدست آمده از مغازه ها و فرشگاه ها، تعمیرگاه ها و کارگاه ها، رستورانها و موسسه هائی مانند آنها نیز می باشد که اجباراً در سطح شهر و به طور پراکنده وارد کانال های جمع آوری فاضلاب می کردند. لذا با توجه به نوع و تعداد اینگونه موسسه ها ممکن است نوع فاضلاب در شهر تغییر کند. چنین فاضلابی فاضلاب خانگی ناخالص را نیز می نامند.
رنگ فاضلاب خانگی نشان دهنده عمر آن است. فاضلاب تازه دارای رنگ خاکستری است. پس از مدتی که فاضلاب گندید و کهنه شد رنگ ان تیره و سیاه می گردد.
بوی فاضلاب – بوی فاضلاب ناشی از گازهایی است که در اثر متلاشی مواد آلی بوجود می آید. بوی فاضلاب تازه قابل تحمل تر از فاضلاب کهنه است. بوی فاضلاب کهنه بیشتر ناشی از گاز هیدروژن سولفوره می باشد که در اثر فعالیت باکتری های بی هوازی و در نتیجه ی احیای سولفات ها به سولفیت ها تولید می گردد. در صورتی که به فاضلاب هوا و اکسیژن کافی برسد باکتری های بی هوازی از فعالیت باز ایستاده و بجای آنها باکتری های هوازی مواد آلی فاضلاب را تجزیه می کنند.
به علت اعمال زیستی درجه گرمای فاضلاب معمولاً بیشتر از درجه گرمای آب در همان محیط است درجه گرمای فاضلاب در سردترین روزهای زمستان غالبا از 10 درجه سانتیگراد کمتر نمی گردد و در روزهای معمولی درجه ی گرمائی در حدود 20 درجه سانتیگراددارد.
فاضلاب موجودات زنده ی ذره بینی مانندویروس ومیکروب به همراه دارد تنها قسمت کمی از این موجودات زنده ممکن است بیماری زا باشند از این گروه می توان با سیل ، حصبه، اسهال و وبا نام برد. تعداد موجودات زنده در یک سانتیمتر مکعب از فاضلاب شهری به یک تا چند میلیون عدد نیز می رسد .
فاضلاب های خانگی خالص و تازه معمولاً حالتی خنثی و یا متمایل به قلیایی دارند. تنها در اثر ماندن و شروع عمل گندیدگی گازهای اسیدی ( هیدروژن سولفوره) تولید گردیده و درجه اسیدی فاضلاب کاهش یافته، خاصیت اسیدی پیدا می کند. هر چه درجه گرمایی محیط بیشتر باشد عمل گندیدن و تعفن زودتر رخ می دهد. در شرایط نسبتاً متعارفی عمل تعفن سه تا چهار ساعت پس از تولید فاضلاب شروع می شود.
در فاضلاب همیشه مقداری مواد خارجی به صورت محلول و یا نامحلول و معلق وجود دارد. مقدار مواد خارجی فاضلاب در حدود 1/0 درصد و بقیه ی آنرا آب تشکیل می دهد. حدود نیمی از مواد خارجی موجود در فاضلاب، مواد آلی و بقیه مواد معدنی می باشند
مواد آلی تجزیه پذیر در دمای 20 درجه و در طول 5 روز، تقریباً 70 درصد از مواد قابل تجزیه در فاضلاب شهری تجزیه می شوند.
میزان اکسیژن لازم برای اکسیداسیون شیمیایی مواد آلی به وسیله ی یک اکسید کننده ی قوی ( پرمنگنات یا دی کرومات ) در محلول اسیدی است و واحد آن میلی گرم اکسیژن بر لیتر است.
درکل COD = BOD∞چون:
مثال:
• باکتریها : Salmonellae, Shigella
• پروتوزوآ (کیست ها) : Entamoeba histolytica وGiardia, Cryptosporidium
• ویروس ها : enteric viruses, polio virus
• تخم های کرم روده: Ascaris, Hookworm
تصفیه فاضلاب چه وقتی که به صورت مصنوعی و در تصفیه خانه انجام می گیرد و چه وقتی که به صورت طبیعی و خود به خودی رخ می دهد به سه گونه ممکن است انجام شود.
تصفیه مکانیکی از یک رشته فرایندهائی تشکیل شده است که در آنها تنها از خواص مکانیکی و فیزیکی برای جداسازی مواد خارجی معلق در فاضلاب استفاده می شود که شامل مراحل زیر می باشد.
صاف کردن فاضلاب
هدف از صاف کردن فاضلاب عبارتست از گذرانیدن آن از صافی هائی که بتوانند مواد معلق فاضلاب را در خود نگاه داشته و مایع آن را از خود عبور دهند. مهمترین روش های متداول در تصفیه خانه های فاضلاب برای صاف کردن فاضلاب عبارتند از:
الف: آشغالگیری
اولین تصفیه ایست که در تصفیه خانه ها در مورد فاضلاب خام انجام می گیرد. در ضمن آن مواد معلق درشت را از فاضلاب جدا می سازند. اشغالگیری معمولاً با کمک صفحه های فلزی که سوراخ هائی به قطر چند میلیمتر تا چند سانتیمتر در آن ساخته شده و یا با کمک تورهای سیمی و به وسیله میله هایی که به صورت مایل در امتداد جریان فاضلاب قرار داده می شود انجام می گیرد.
ب) صاف کردن با کمک ماسه:
این روش بیشتر در تصفیه خانه ها، برای تصفیه نهائی فاضلاب و زلال سازی آن بکار می رود. کاربرد صافی های ماسه ای در تصفیه فاضلاب های شهری به علت هزینه ی زیاد آن کمتر متداول است و تنها به عنوان تصفیه تکمیلی و یا مرحله ی سوم تصفیه ممکن است بکار برده شود.
این واحد برای حذف مواد جامد درشت مانند چوب و پلاستیک استفاده می شود.
آشغال گیرها برای حفاظت پمپها و سایر وسایل مکانیکی و جلوگیری از گرفتگی شیرها وسایر ملزومات در تصفیه خانه فاضلاب استفاده می شود.
آشغال گیر دهانه درشت(Coarse Screen):
این آشغال گیرها شامل میله های عمودی با فاصله 1 سانتیمتر و بیشتر می باشد. جامدات زائد پشت میله ها در تصفیه خانه های کوچک به صورت دستی و در تصفیه خانه های بزرگ به صورت مکانیکی جمع آوری و دفع می گردد.
آشغال گیر دهانه ریز (Fine Screen):
از سیم های به هم پیچیده یا صفحه فلزی مشبک که بر روی یک دیسک دوار یا بشکه هایی سوار شده و به شکل نیمه شناور درمسیر جریان قرار می گیرند.
برای حذف مواد دانه ای نظیر شن، ماسه، تفاله چای و قهوه و ... از دانه گیری استفاده می شود. سرعت جریان در حدی است که دانه ته نشین شوند ولی مواد آلی رسوب ننمایند (0.3 متر بر ثانیه)
1- دانه گیری با سرعت کنترل شده
طبق استاندارد ایران سرعت فاضلاب در این دانه گیر 0.3 متر بر ثانیه ثابت نگهداشته می شود.
مزایا:
طراحی، اجرا و بهره برداری از این نوع دانه گیرها راحت می باشد.
معایب:
2- دانه گیری با هوادهی
در این روش جداسازی مواد دانه ای با کمک دمیدن هوا به فاضلاب انجام می شود. مقدار هوای ورودی بر مقدار دانه ها تنظیم گردد.
این نوع دانه گیر معمولا بعد از آشغال گیر دهانه درشت و ایستگاه پمپاژ ورودی قرار می گیرد.
نکات طراحی:
زمان ماند 4 دقیقه برای حالت های بارندگی و 10 دقیقه رای حالت بدون بارندگی می باشد. سرعت جریان ورودی بین 0.1 تا 0.2 متر بر ثانیه است که با دمیدن هوا به 0.3 نیز میرسد. عمق کانال 2 تا 5 متر، طول آن 7.5 تا 20 متر و عرض آن 2.5 تا 70 متر است. نسبت طول به عرض 1 به 2.5 یا 1 به 5 می باشد و نسبت عرض به عمق 1 به 1 تا 1 به 5 می باشد.
مزایا:
هوادهی به هوازی شدن فاضلاب و حتی کاهش بار مواد آلی کمک می کند.
معایب:
نیاز به تجهیزات فراوان دارد و در نتیجه تنها در شهرهای بزرگ کاربرد دارد.
3- دانه گیری با جریان گردابی
دارای مقطع دایروی هستند. به دلیل نحوه ورود و خروج جریان و همزن داخل دانه گیر عملیات دانه گیری صورت میگیرد.
مزایا:
معایب:
ساخت آنها در انحصار شرکت های خارجی می باشد و وارد کردن آنها مسلزم هزینه ارزی است.
نوساناتی آهنگ جریان و میزان آلودگی فاضلاب ورودی به اکثر تصفیه خانه های فاضلاب مشاهده می شود. یکنواخت سازی جریان برای برای غلبه بر مشکلات بهره برداری ناشی از نوسانات جریان، بهبود عملکرد واحدهای پایین دست و کاهش ابعاد و هزینه های ساخت واحدهای پایین دست مورد استفاده قرار می گیرد.
مزایای حوض های ته نشینی با مقطع دایروی
مزایای حوض های ته نشینی مستطیل شکل
مزایای حوض های ته نشینی
اساس کار این روش تصفیه رسانیدن اکسیژن به فاضلاب است. با اکسیژن محلول در فاضلاب تکثیر مثل باکتریهای هوازی شدت یافته و این باکتریها بر اطراف ذرات و قطعات کوچک تشکیل شده از مواد الی موجود در فاضلاب نشسته و تولید لخته هائی را می نمایند. این لخته ها که هزاران باکتری هوازی را با خود حمل می کند در روشهای گوناگون تصفیه زیستی مهمی را ایفا می کنند. لخته های نامبرده یا به صورت معلق و شناور در فاضلاب می مانند یا بر بستر سنگی یا پلاستیکی می نشینند.
روشهای تصفیه زیستی با کمک باکتریها هوازی را می توانبه سه گروه تقسیم نمود:
الف) روشهای طبیعی زیستی – این روشها بر اساس استفاده از قدرت تصفیه خود به خودی منابع طبیعی آب پایه گذاری شده و مهمترین آنها عبارتند از وارد نمودن فاضلاب تصفیه نشده به دریا ما دریاچه ها و رودخانه ها و سرانجام منابع آب زیرزمینی و این روش استفاده همزمان از تصفیه های فیزیکی و زیستی می باشد.
ب) روشهای نیمه مصنوعی تصفیه زیستی : این روشها که معمولاً جاگیری زیاد و مساحت بزرگی از زمین را جهت تصفیه زیستی لازم دارند، گسترش همان تصفیه طبیعی هستند. روشهای را که می توان جزوو این گروه دانست عبارتند از : پخش فاضلاب در زمینهای کشاورزی ، پخش فاضلابدر زمینهای نفوذپذیر و ایجاد دریاچه های مصنوعی کم عمق که فاضلاب در اثر توقف در آنها ودر مجاورت هوا کم کم مورد تصفیه طبیعی قرار قرار گیرد حالت خاصی از این گونه دریاچه ها آنهائی هستند که برای ترتیب و تولید ماهی بکار می روند.
ج) روشهای مصنوعی تصفیه زیستی - در این روشها با کمک وسایل مکانیکی و ایجاد ساختمانهای ویژه ای مقدار کافی هواو اکسیژن در فاضلاب وارد می سازند.
لجن فعال یک فرایند هوازی با رشد میکروبی معلق است که از اوایل قرن بیستم 1914 ابداع شده است.
با توجه به نوع رژیم هیدرولیکی موجود، وجود یا عدم وجود هوادهی، نحوه ورود فاضلاب و مدت زمان هوادهی به انواع مختلفی تقسیم می شوند که هر یک شرایط خاص خودشانرا دارند. معروف ترین این روش ها که در تصفیه فاضلاب شهری کاربرد دارند عبارتند از:
1- سیستم متعارف لجن فعال
رژیم هیدرولیکی از نوع لوله ای شکل (Plug flow) می باشد. فاضلاب خام ورودی با لجن برگشتی مخلوط شده و هوادهی به صورت یکسان صورت می گیرد. غلظت ماده غذایی ورودی به راکتور در ابتدا زیاد است اما به طور تدریجی کم می شود چون توسط میکروارگانیزم ها مصرف می گردد. یعنی میزان ماده غذایی کاهش می یابد ولی میزان تزریق اکسیژن تفاوتی نکرده است. یعنی این سیستم از نظر تامین اکسیژن سیستم مناسبی نیست. عیب دیگر سیستم حساسیت این روش نسبت به شوک مواد آلی است.
2- اختلاط کامل
در این روش رژیم هیدرولیکی مخزن اختلاط کامل است و محتویات راکتور یا مخزن هوادهی کاملا با یکدیگر مخلوط می شوند و فرض بر این است که در هر نقطه از راکتور هوادهی غلظت BOD یکسان است. مزیت عمده سیستم انعطاف پذیری نسبی آن در مقابل شوک مواد سمی است. غلظت ماده سمی بلافاصله بعد از ورود به راکتور پخش شده و کاهش می یابد. غلظت اکسیژن ورودی متناسب با میزان بار مواد آلی است. راندمان سیستم نسبت به سیستم نهرگونه کمتر است و زمان ماند بالاتری دارد.
3- هوادهی پله ای
در این روش جریان نهرگونه است و هوادهی با افشانک انجام می شود. میزان تزریق اکسیژن ثابت است اما فاضلاب از چند نقطه به جای یکنقطه وارد می شود.
4- سیستم تثبیت تماسی
در این روش از خاصیت جذب میکروارگانیزم ها استفاده می شود. ابتدا در مخزن هوادهی 30 تا 60 دقیقه به فاضلاب ورودی زمان داده می شود. در طی این مدت مواد آلی جذب بدن باکتری می شود ولی مصرف نمی شود. سپس این میکروارگانیزم ها در مخزن ته نشینی نهایی، ته نشین می شوند و در حدود 3 تا 6 هوادهی می شوند تا ماده آلی را مصرف نمایند. جریان در این روش ازنوع نهرگونه بوده و با دیفیوزرهای یا هواده های سطحی مکانیکی انجام می گیرد. این روش برای برای فاضلاب هایی که حاوی مواد کلوئیدی هستند مناسب است زیرا این مواد بهتر جذب میکروارگانیزم ها می شوند. اما ایراد این روش بهره برداری پیچیده آن است.
سطح لازم برای ساختمان آن از روش های دیگر کمتر است.
هزینه سازه ای آن از روش های دیگر کمتر است.
بازدهی آن از روش های دیگر بیشتر است.
حساسیت آن در مقابل تغییرات دما کمتر بوده و در زمستان هم بازده نسبتا مشابهی با تابستان دارد.
بیشتر با استانداردهای زیست محیطی سازگاری دارد.
هزینه بهره برداری آن معمولا بیشتر از روش های دیگر است.
به نیروی بهره بردار متخصص نیاز دارد.
نیاز به سرمایه گذاری ارزی بیشتری دارد.
نکته:
انتخاب هر یک از روش های ذکرشده بستگی به شرایط محلی و توجیهات فنی و اقتصادی دارد.
در کلیه روش های ذکرشده نیاز به تجهیزات مکانیکیی پیشرفته بوده و هزینه سرمایه گذاری و بهره برداری آنها بالا می باشد.
نیاز به پرسنل کارآمد ومتخصص و قطعات و لوازم یدکی گران قیمت از مسایل مهم این روش ها است.
در هر تصفیه خانه پس از پایان آخرین مرحله تصفیه فاضلاب به منظور حذف عوامل بیماری زا به گندزدایی نیاز داریم. متداول ترین روش گندزدایی از مواد شیمیایی اکسیدکننده نظیر ازن، کلر و ... می باشد. روش هایی نظیر استفاده از پرتوهای گاما، UV ، و یا روش حرارتی نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد ولی در مجموع کلر بدلیل ارزانی، سادگی کاربرد، راندمان مناسب و داشتن خاصیت باقی ماندگی در آب یا پساب کاربرد بیشتری دارد. کلر به صورت گازی یا با استفاده از پودرهای هیپوکلریت سدیم یا کلسیم به استفاده می رسد.
روش استفاده از پودر پر هزینه ولی آسان و کم خطر است به همین دلیل در اجتماعات کوچک کاربرد دارد. میزان کلر تزریقی بسته به نوع فرآیند انتخابی می تواند بین 6 تا 10 میلی گرم بر لیتر متغیر باشد. برای سیستم لجن فعال میزان کلر تزریقی معمولا 8 میلی گرم بر لیتر می باشد. معمولا یک دستگاه کلریناتور را به عنوان رزرو همیشه در نظر می گیریم. مطابق با استانداردها باید کلر مصرفی 3 ماه در محل کلرزنی ذخیره گردد.
لجن مازادی که از واحدهای مختلف تصفیه خانه نظیر ته نشینی اولیه و ثانویه گرفته می شود حاوی تمام آلاینده های موجود با غلضتی چند برابر می باشد. لجن تازه از نظر حجمی حدود یک درصد گل فاضلاب را در بر می گیردولی تصفیه آن بسیارپرهزینه و پیچیده است. هزینه تاسیسات هضم لجن گاهی حدود نصف تمام هزینه ی یک تصفیه خانه را در بر می گیرد.
الف: تغلیظ لجن
با توجه به بالابودن حجم لجن در اولین مرحله باید لجن غلیظ شود تا حجم سایر تاسیسات فرآوری لجن کم شود.
روش های تغلیظ لجن:
ب. هضم لجن
عملیات کاهش مواد آلی در این مرحله انجام می گیرد و با این کار پتانسیل تولید بو کاهش داده می شود. معمولا غلظت لجن از 3-1 درصد به 10-7 درصد در تغلیظ کننده های لجن قبل از اینکه وارد هاضم لجن شوند رسیده است. بارگذاری لجن در حالت کم 40–100 lb/1000 lb/ft3/day و در حالت زیاد 150–400 lb/ft3/day می باشد.
زمان ماند لجن در هاضم بیهوازی لجن مابین 60-30 روز برای بارگذاری کم و 20-10 روز برای بارگذاری زیاد می باشد.
دو نوع هاضم بیهوازی موجود:
هاضم یک مرحله ای
هاضم دو مرحله ای
در این هاضم ها مواد آلی به گازهای متان و دی اکسید کربن تبدیل می شود.
پ- فرآوری لجن
لجن پس از اینکه هضم شد (سلول های زنده خود را از دست داد براحتی آب خود را از دست خواهد داد
در این مرحله برای فرآوری لجن روش هایی نظیر افزودن اهک آلوم کلرید آهن و پلیمرها یا استفاده از روش های حرارتی یا فرآوری حرارتی استفاده می شود.
ت. آبگیری لجن
در مصرف مجدد فاضلاب تصقیه شده در کشاورزی مهمترین عامل انتخاب زمین است . زمین مورد نظر باید از خصوصیات زیر برخوردار باشد:
معمولاً محصولاتی که ا ز طریق آبیاری با فاضلاب به دست می آیند شامل دو قسمت زیر است :
- محصولاتی که قبل از مصرف پخته می شوند .
- محصولاتی که بدون پخته شدن مستقیماً توسط انسان مصرف می گردد .
از گروه اول می توان به سیب زمینی ، پیاز و سیر اشاره نمود و از گروه دوم می توان به گوجه فرنگی ، فلفل، کاهو ، هلو، زرد آلو ، و بادمجان اشاره کرد .
بهتر است محصولات آبیاری شده با فاضلاب به گروه موادی که قابل خوردن هستند تعلق نداشته باشد به عنوان مثال پنبه یا انواع درخت که از چوب آن استفاده می شود را می توان با فاضلاب آبیاری نمود. چنانچه بعلت شرایط خاصی این عمل مقدور نیست لااقل محصولاتی را با فاضلاب آبیاری کرد که به صورت خام مصرف نمی شوند ، مثل سیب زمینی و گیاهان دانه ای. آبیاری کاهو، گوجه فرنگی و خیار با فاضلاب تصفیه شده صحیح نیست.
نحوه استفاده از فاضلاب و لجن در کشاورزی و استاندارد های موجود در این زمینه به قرار زیر هستند:
همانطور که در شناسائی BOD بیان شد، اکسیداسیون مواد الی فاضلاب در حالت هوازی در دو مرحله انجام می گیرد.
مرحله اول مربوط به اکسیداسیون مواد الی کربن دار بوده که از نخستین لحظه ی قرار گرفتن فاضلاب در مجاورت اکسیژن شروع و تا روز بیستم ادامه دارد. و مرحله دوم به اکسیداسیون مواد الی ازت دار است که از حدود روز دهم شروع شده و مدتها ( حدود سه ماه ) ادامه خواهد یافت.
نتیجه کارباکتریها در مرحله دوم اکسیداسیون تولید نمکهای معدنی نیتریتها و نیتراتها می باشندو لذا این مرحله به نام نیترات سازی نامیده می شود. باکتریهائی که در مرحله دوم مواد الی ازت دار تاثیر می کنند یک خانواده ی ویژه ای از باکتریهای بی هوازی می باشند.
در تصفیه خانه های فاضلاب شهری نباید تنها به تبدیل مواد الی ازت دار به مواد معدنی اکتفا نمود بلکه باید به گونه ای این ترکیبات ازت دار را از فاضلاب دور ساخت این کار به نام نیترات زدائی (دینیتریفیکاسیون) نامیده می شود.
در تصفیه خانه های فاضلاب که به روش هوادهی کار می کند معمولاً حدود 5 تا10 در صد از کل تزکیبات ازت دار موجوددر فاضلاب توسط لجنی که از استخر ته نشینی نخستین برداشت می شودو حدود 10 تا 20 درصد توسط لجن بدست آمده از استخرهای ته نشینی نهایی کاسته می شود. در صورتی که وجود ترکیبات ازتی باقی مانده در فاضلاب از نظر حساسیت منبعهای طبیعی آب زیان بخش تشخیص داده می شود. با توجه به محلول بودن آنهاباید با کمک استخرهای ویژه ای کار نیترات زدائی انجام گیرد.
در این استخرها با کمک خانواده ی ویژه ای از باکتریهای بی هوازی و بااحیاهای پی در پی نخست نیترات به نیتریت و سپس به گاز ازت تبدیل شده از حوزه ی عمل بیرون می رود.این فرایند ممکن است گاهی در استخر های ته نشینی نهائی که مدت زمان توقف فاضلاب در آنها زیاد انتخاب شده باشد نیز خود به خود رخ دهد. در این صورت بیرون آمدن گازازت موجب بالا آمدن دوباره ی لخته های لجن به سطح استخر شده، عمل ته نشینی را مختل می سازد.
فسفات موحود در پساب تخیله شده به آب های پذیرنده موجب رشد جلبک تک سلولی سبز آبی می شود که باعث بروز پدیده یوتریفیکاسیون (پیرشدگی) در آب های پذیرنده می شود. حد مناسب یون فسفات برای جلوگیری از بروز این پدیده 0.2 میلی گرم در لیتر می باشد. بدون داشتن تصفیه تکمیلی رسیدن به این حد مقدور نیست.
فسفر بیشتر به صورت پلی فسفات می باشد. حذف فسفر به دو روش صورت می گیرد: 1- بیولوژیکی 2- شیمیایی: یون فسفات توسط یون دیگری
نمونه کیفیت خروجی برکه های تکمیلی
کلیفرم مدفوعی 100-1000 1/ml100
تخم انگل 10/لیتر
خروجی استخرهای تکمیلی توصیه مستقیم ضوابط WHO برای استفاده مجدد در آبیاری است.
منبع: وبلاگ صنعت تصفیه آب و فاضلاب
