یکی از فناوری هایی که امروزه وجود آن در همه جوامع بسیار حیاتی است، فناوری تصفیه فاضلاب است. تصفیه فاضلاب شامل روشهای فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی است که برای بهبود و تصفیه پسآب ، از بین بردن مقداری از آلودگی ها یا میکروب ها، یا استفاده مجدد آن و تخلیه در محیط زیست به کار می رود. در تصفیه خانه های فاضلاب از روش های مختلفی برای تصفیه پساب ها از انواع آلودگی ها استفاده می شود. در مناطقی هم که دسترسی به تصفیه خانه وجود ندارد، معمولا از انواع پکیج تصفیه فاضلاب برای این منظور استفاده می شود. در این مقاله با انواع فاضلاب، مراحل و تاریخچه آن اشنا خواهید شد.
فاضلاب آبی است که مورد استفاده قرار گرفته و بسته به نوع مصرفی ، معمولاً حاوی آلاینده های مختلفی است. این فاضلاب معمولا به دو دسته اصلی تقسیم می شود .
فاضلاب خانگی از منابع مسکونی از جمله توالت ، سینک ، حمام و لباسشویی حاصل می شود. فاضلاب خانگی می تواند حاوی مواد زائد بدن باشد که دارای ارگانیسم های بیماری روده هستند.
فاضلاب صنعتی می تواند توسط فرآیندهای تولید کارخانه جات صنعتی و شرکتهای صنعتی تولید شود. فاضلاب صنعتی می تواند حاوی آب شستشو از جمله مواردی مانند اسیدهای باقیمانده ، فلزات آبکاری و مواد شیمیایی سمی باشد.
فاضلاب به منطور از بین بردن آلاینده ها (آلاینده ها) تصفیه می شود. تصفیه فرایندی برای بهبود و تصفیه پسآب ، از بین بردن مقداری از آلودگی ها یا میکروب ها ، یا استفاده مجدد آن و تخلیه در محیط زیست باشد. تخلیه ممکن است به آبهای سطحی ، مانند رودخانه ها یا اقیانوس ، یا آب های زیرزمینی باشد که در زیر سطح زمین زمین قرار دارد. تصفیه صحیح فاضلاب اطمینان می دهد که کیفیت کلی آب قابل قبول اداره محیط زیست باشد.
در بسیاری از نقاط جهان ، از جمله در ایالات متحده آمریکا ، مشکلات بهداشتی و بیماری ها غالباً ناشی از تخلیه فاضلاب تصفیه نشده است. این نوع تخلیه ها را آلودگی آب می نامند و در نتیجه شیوع بیماری ، ضرب و شتم ماهی و از بین بردن انواع دیگر آبزیان است. آلودگی آب تأثیر جدی بر همه موجودات زنده دارد و می تواند تأثیر منفی بر استفاده از آب برای آشامیدنی ، نیازهای خانگی ، تفریحی ، ماهیگیری ، حمل و نقل و تجارت بگذارد.
ما نمی توانیم اجازه دهیم فاضلاب به روش خطرناکی برای سلامتی انسان و آسیب رساندن منابع طبیعی در محیط زیست تخلیه شود. سیاره ما از توانایی چشمگیری در بهبودی خود برخوردار است ، اما محدودیتی برای آنچه می تواند انجام دهد وجود دارد ، و ما باید این هدف را داشته باشیم که همیشه در حفظ و نگهداری محیط زیست بکوشیم. این حد همیشه برای دانشمندان مشخص نیست ، و برای جلوگیری از آن همیشه باید از رویکرد حفظ محیط زیست استفاده کنیم.
تجهیزات اصلی تصفیه خانه فاضلاب ، مواد آلی جامد و معلق را کاهش می دهد تا آلودگی محیط زیست را محدود کند. پیشرفت در نیازها و فن آوری روز ، تکامل فرآیندهای تصفیه فاضلاب را که باعث حذف مواد حل شده و مواد سمی می شوند را ضروری کرده است.
فناوری تصفیه فاضلاب شامل روشهای فیزیکی ، بیولوژیکی و شیمیایی است. مواد باقیمانده از بین رفته یا ایجاد شده توسط فرآیندهای تصفیه باید به روش ایمن مورد استفاده قرار گیرد و مجدداً مورد استفاده شود یا از بین برود. آب تصفیه شده به آبهای سطحی یا آب زیرزمینی تخلیه می شود. باقیمانده ها ، لجن ها یا بیوسولیدها نامیده می شوند ، کاربرد لجن باقی مانده می تواند کمپوست و یا تولید کود باشد و بعضی اوقات سوزانده می شود.
در تصفیه اولیه ، مواد جامد شناور و معلق حل شده را از فاضلاب خارج می کنند. جریان از فاضلاب ها وارد یک قفسه صفحه میله برای حذف مواد بزرگ و شناور مانند پارچه و چوب می شود. سپس از طریق یک محفظه ریز جریان می یابد که مواد معدنی سنگین مانند شن و سنگ های کوچک برداشته می شود. حذف مواد ریز تر معمولاً توسط مخزن ته نشینی(کلاریفایر) در محل محلول مواد جامد معلق غیر آلی و آلی انجام می شود.
برای از بین بردن باکتری های بیماری زا ، پساب نهایی از مرحله تصفیه قبل از تخلیه در آبهای سطحی ضد عفونی می کنند. کلر به شکل محلول هیپوکلریت سدیم یا کلسیم به طور معمول برای ضد عفونی استفاده می شود. از آنجا که کلر بیشتر برای از بین بردن کافی باکتری ها استفاده می شود و برای زندگی آبزیان در آب خطر ناک می باشد کلر بایستی به اندازه تزریق شود ، همچنین کلر اضافی توسط کلر زدایی از بین می رود. روش های ضد عفونی کننده دیگری مانند ازن یا نور ماوراء بنفش توسط برخی از تصفیه خانه ها مورد استفاده قرار می گیرد.
لجن که در پایین مخزن کلاریفایر قرار دارد ، برای استفاده به عنوان کود ، تخلیه شده در محل دفن زباله و یا سوزاندن ، از پمپ خارج شده و از آن آبگیری می شود. لجن که عاری از فلزات سنگین و سایر آلاینده های سمی باشد Bio solids نامیده می شود و به عنوان مثال می توان با خیال راحت و مفید از آن به عنوان کود استفاده کرد.
با تصفیه ثانویه از باکتریهای موجود در فاضلاب برای تصفیه بیشتر فاضلاب استفاده می شود. مرحله دوم ، یک فرآیند بیولوژیکی که 85 درصد یا بیشتر از مواد آلی موجود در فاضلاب را در مقایسه با مرحله اول که حدود 50 درصد را حذف می کرد ، از بین می برد. تغییراتی اساسی در آنچه "فرآیند لجن فعال" نامیده می شود ، فراهم می کند که مکانیسم باکتری ها را با هوای اضافه شده توسط اکسیژن (تغذیه میکرواورگانیسم) ، فراهم می کند.
در فرآیند لجن فعال، جریان فاضلاب از مخزن کلاریفایر (شفاف کننده های اولیه) به داخل مخزن هوادهی می رود ، جایی که هوای فشرده شده با لجن مخلوط می شود که از تصفیه کننده های ثانویه که زیر مخازن هوادهی بازی می شوند ، بازیافت می شود. لجن بازیافت شده یا فعال شده ، باکتری ها را برای مصرف "مواد غذایی" تهیه شده توسط فاضلاب جدید موجود در مخزن هوادهی فراهم می کند و بدین ترتیب آن را تصفیه می کند.
با پیشرفت علم و دانش مکانیسم های زندگی آبزیان و تأثیرات سلامتی انسان و همچنین نیاز به آب خالص تر ، فناوری های بهتری برای ارائه روش های تصفیه فاضلاب به وجود می آید. فلزات سنگین ، مواد شیمیایی سمی و سایر آلاینده ها را می توان از فاضلاب خانگی و صنعتی تا حدی زیادی کاهش داد. روشهای تصفیه پیشرفته شامل میکروفیلتراسیون ، جذب کربن ، تبخیر ، تقطیر و رسوب شیمیایی می باشد.
بسته به نوع صنعت ، صنایع باید قبل از تخلیه فاضلاب هایی که حاوی آلاینده هایی مانند فلزات سنگین و مواد شیمیایی سمی هستند از روش های پیشرفته ایی استفاده کنند. صنایع مجاز به تخلیه مستقیم آبهای دریافت شده تحت سیستم آلودگی (NPDES) یا تخلیه به فاضلاب های شهری تحت دستورالعمل صنعتی هستند. برنامه های پیشگیری از آلودگی در کمک به صنایع برای کاهش آلاینده های دفع شده و از بین بردن آنها در منابع طبیعی از طریق بازیافت یا از طریق جایگزینی مواد ایمن بسیار مؤثر است.
سیستم فاضلاب ترکیبیفاضلابهایی هستند که برای جمع آوری رواناب آب باران، فاضلاب خانگی و فاضلاب صنعتی در سیستم طراحی شده اند. بیشتر اوقات سیستم های فاضلاب ترکیبی کل فاضلاب های خود را به تصفیه خانه فاضلابمنتقل می کنند ، در آنجا تصفیه شده و سپس به آب های سطحی تخلیه می شوند.
با این وجود ، در دوره های بارندگی شدید و یا باریدن برف ، حجم فاضلاب ترکیبی می تواند از ظرفیت سیستم فاضلاب یا تصفیه خانه فراتر رود. به همین دلیل ، سیستم های فاضلاب ترکیبی به گونه ای طراحی شده اند که گاهی اوقات سرریز می شوند و فاضلاب اضافی را مستقیماً در جریان رودخانه ها یا سایر آب های اطراف تخلیه می کنند. در بعضی از طرح ها از یک سرریز (بای پس) در تصفیه خانه استفاده می شود که جریان اضافی را به سمت سیستم ضد عفونی هدایت می کند.
این سرریزها، به عنوان سرریزهای فاضلاب ترکیبی (CSO) نامیده می شود که نه تنها حاوی آب زیاد بلکه زباله های انسانی و صنعتی تصفیه نشده ، مواد سمی و زباله ها را نیز شامل می شود. آنها برای تقریباً 12 شهر ایران که دارای سیستم فاضلاب ترکیبی هستند ، یک نگرانی عمده برای آلودگی آب است.
