تصفیه شیمیایی فاضلاب به مجموعه فعالیت هایی گفته میشود که در آنها با کمک مواد شیمیایی مختلف تلاش میشود آلاینده های قوی را حذف کرد. این روش در اغلب مواقع بعد از تصفیه فیزیکی صورت گرفته و تاثیر بسیار زیادی بر بهبود شاخص های کیفی دارد. فرآب تدبیر؛ تولیدکننده محصولات تصفیه فاضلاب در ادامه انواع روش های تصفیه شیمیایی، تجهیزات مورد استفاده در آنها، مزایا، معایب و کاربرد آنها را شرح خواهد داد.
تصفیه شیمیایی فاضلاب چیست و چه فرایندهایی دارد؟
تصفیه شیمیایی فاضلاب یکی از مهمترین مراحل در فرآیند تصفیه فاضلابهای صنعتی است که نقش مؤثری در حذف آلایندهها و بهبود کیفیت پساب خروجی دارد. با وجود عملکرد مناسب روشهای تصفیه فیزیکی و بیولوژیکی، برخی از ذرات کلوئیدی، ترکیبات آلی پایدار و آلایندههای محلول همچنان در فاضلاب باقی میمانند و میتوانند برای محیط زیست خطرآفرین باشند. به همین دلیل، از روشهای مختلف تصفیه شیمیایی برای حذف این آلایندهها در تصفیهخانهها استفاده میشود.هر یک از مراحل تصفیه شیمیایی فاضلاب بخش خاصی از مواد آلاینده موجود در پساب ها را از بین میبرند. به عنوان مثال، در تصفیه فیزیکی فاضلاب تمرکز بر حذف ذرات جامد با اندازه های بزرگ می باشد. تصفیه بیولوژیکی فاضلاب مواد آلی را به کمک باکتری ها حذف می کند. بخش بسیار زیادی از فاضلاب های تولید شده در محیط های صنعتی، مواد آلی قوی و فلزات سنگین و عوامل بیماری زای خطرناکی می باشند که با این دو روش قابل حذف نخواهند بود.
با توجه به اینکه تصفیه شیمیایی بیشتر بر روی حذف مواد آلی بسیار قوی و فلزات سنگین تمرکز دارد، به همین دلیل بیشتر در پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی کاربرد دارد. آلاینده های پساب های بهداشتی در اغلب مواقع با روش های فیزیکی و بیولوژیکی تا حد زیادی بهبود پیدا می کنند.
تاثیر تصفیه شیمیایی فاضلاب بر شاخص های کیفی
با توجه به اینکه این روش ها مواد آلی قوی و فلزات سنگین را حذف می کنند، به همین دلیل کاربرد زیادی در محیط های صنعتی دارند. از مهم ترین تاثیرات مثبت این شیوه تصفیه و کاربرد آنها می توان به کنترل خاصیت اسیدی آب ( PH )، کاهش بو، بهبود رنگ دارد. علاوه بر این، استفاده از مواد شیمیایی تصفیه آب و فاضلاب در مراحل تصفیه منجر به بهبود BOD فاضلاب و COD فاضلاب و همچنین کل کربن آلی ( TOC ) خواهد شد.
انواع مواد شیمیایی مورد استفاده در تصفیه پساب
برای دستیابی به استانداردهای زیستمحیطی و رعایت مقررات مربوط به آلایندههای شیمیایی، روشهای مختلفی در زمینه تصفیه شیمیایی فاضلاب توسعه یافته است. بسته به نوع فاضلاب، میزان آلایندهها و کیفیت مورد نیاز پساب خروجی، ممکن است از یک یا چند ماده شیمیایی بهصورت همزمان استفاده شود. مهمترین مواد شیمیایی مورد استفاده در این فرآیند عبارتاند از:
منعقدکنندهها (Coagulants): منعقدکنندهها معمولاً ترکیباتی بر پایه آلومینیوم یا آهن هستند که با تغییر بار الکتریکی ذرات معلق در آب، باعث جذب آنها به یکدیگر و تشکیل ذرات بزرگتر میشوند. این تودهها سپس با روشهایی مانند تهنشینی، فیلتراسیون یا جداسازی مکانیکی از فاضلاب حذف میشوند.
کنترل بو (Odor Control): کنترل بو یکی از بخشهای مهم در مدیریت فاضلاب است که با روشهایی مانند بیوفیلتراسیون، حذف مواد جامد، اکسیداسیون، استفاده از ترکیبات آهن، جذب کربنی و فناوریهای مایع انجام میشود. برخی آلایندههای خطرناک ممکن است بدون بو باشند، اما همچنان نیاز به تصفیه شیمیایی داشته باشند؛ به همین دلیل، کنترل و حذف ترکیبات سمی اهمیت زیادی دارد.
لختهسازها (Flocculants): لختهسازها در انواع طبیعی، شیمیایی و ترکیبی مورد استفاده قرار میگیرند. این مواد با ایجاد فرآیندهایی مانند پلسازی، جذب الکترواستاتیکی و خنثیسازی بار ذرات، باعث اتصال مواد معلق و تشکیل لختههای بزرگتر (فلوک) میشوند که حذف آنها آسانتر است.
ضدکفها (Defoamers): ضدکفها برای کاهش و کنترل کف ایجادشده در فرآیند تصفیه فاضلاب استفاده میشوند. این مواد با جلوگیری از تجمع بیش از حد کف، مانع ایجاد مشکلاتی مانند سرریز شدن فاضلاب و اختلال در عملکرد تجهیزات میشوند.
عوامل کاهنده (Reducing Agents): عوامل کاهنده مانند سدیم بیسولفیت، سدیم هیدروسولفیت و سولفات فرو برای حذف ترکیباتی مانند کلر، ازن، پراکسید هیدروژن و برخی آلایندههای زیستی به کار میروند. این مواد با کاهش یا تجزیه آلایندهها، شرایط مناسبتری برای تهنشینی و فیلتراسیون ایجاد میکنند.
مواد ضد رسوب و پاککننده غشا (Membrane Cleaners and Antiscalants): این مواد برای جلوگیری از تشکیل رسوبات معدنی روی غشاهای فیلتراسیون و حفظ عملکرد تجهیزات به کار میروند.
مراحل تصفیه شیمیایی فاضلاب
هر یک از فلزات سنگین و مواد آلی قوی و همچنین ذرات کلوئیدی موجود در پساب های تولید شده در صنایع مختلف به شیوه های مختلفی قابل حذف می باشند. به همین دلیل، قبل از انتخاب روش تصفیه لازم است شاخص های مختلف اندازه گیری شده و بر اساس نوع آلاینده ها فرآیند مناسب پیاده سازی شود. از جمله فرآیندهای رایج در تصفیه شیمیایی فاضلاب می توان به موارد زیر اشاره کرد:
ترسیب فاضلاب صنعتی
ترسیب یکی از روشهای مهم در تصفیه شیمیایی فاضلاب است که با افزودن مواد شیمیایی مناسب، موجب تبدیل آلایندههای محلول به ذرات جامد قابل تهنشینی میشود. این فرآیند برای حذف آلایندههایی مانند فسفر و فلزات سنگین از جمله مس، جیوه، نیکل، باریم و روی کاربرد دارد. اجرای صحیح فرآیند ترسیب، مقدار قابل توجهی از این آلایندهها را حذف کرده و کیفیت پساب خروجی را به میزان چشمگیری بهبود میبخشد.
تصفیه شیمایی با تبادل یونی
وجود فلزات نامحلول در فاضلاب یکی از بزرگترین چالش ها در فرآیندهای تصفیه می باشد و به شیوه های مختلف می توان آنها را حذف نمود. یکی از کاربردی ترین روش ها در این زمینه، تبادل یون می باشد که منجر به جذب یون های نامحلول به شبکه پلیمری ایجاد شده در پساب ها خواهد شد. به عنوان مثال دانه های رزین شرایط را برای تبادل یون فراهم می کنند و کلسیم و منیزیم را جذب می کنند.
تصفیه شیمیایی فاضلاب با گندزدایی
گند زدایی به عنوان آخرین مراحل در تصفیه خانه ها انجام میشود و از تجهیزاتی از قبیل پکیج های کلرزنی و ازن زنی برای این منظور استفاده خواهد شد. ورود کلر و ازن و سایر مواد ضد عفونی کننده از قبیل اشعه ماورابنفش و اشعه گاما و موارد مشابه باکتری و عوامل بیماری زا را از بین می برند.
اکسیداسیون فاضلاب صنعتی
به منظور حذف مواد آلی قوی که با روش های بیولوژیکی حذف نمیشوند، یکی از بهترین راهکارها اکسیداسیون می باشد. تولید رادیکال های آزاد واکنش پذیری را تا حد بسیار زیادی افزایش داده و از این طریق می توان مواد آلی را حذف نمود. در روند اکسیداسیون از مواد و ترکیبات مختلفی استفاده میشود که از جمله آنها می توان به ازن اشاره نمود. علاوه بر این، اشعه ماورابنفش، روش فتوفنتون و پروکسون نیز در اکسیداسیون و تصفیه شیمیایی فاضلاب مورد استفاده قرار میگیرند. مواد اکسیدکننده پس از ورود به پساب ها، رادیکال های آزاد هیدورکسیل را تولید نموده و منجر به افزایش قدرت واکنش پذیری و جذب مواد آلی قوی میشوند.
تصفیه شیمیایی با انعقاد و لخته سازی
ذرات کلوئیدی با بار الکتریکی مشابه، یکی از چالشهای مهم در تصفیه شیمیایی فاضلاب به شمار میروند. از آنجا که این ذرات دارای بار همنام هستند، یکدیگر را دفع کرده و بهصورت معلق در فاضلاب باقی میمانند؛ در نتیجه، بهراحتی تهنشین نمیشوند.
برای حذف این ذرات، از مواد منعقدکننده و لختهسازها استفاده میشود. موادی مانند پلی الکترولیت های آنیونی و کاتیونی پس از ورود به فاضلاب، بار الکتریکی ذرات کلوئیدی را خنثی کرده و با جذب آنها، موجب تشکیل لختههای بزرگتر میشوند. این لختهها به دلیل افزایش وزن، بهتدریج در کف حوضچههای تصفیه تهنشین شده و از فاضلاب جدا میشوند.
در برخی فرآیندها نیز پس از مرحله هوادهی، بخشی از لختههای تشکیلشده به حبابهای هوا متصل شده و به سطح حوضچه منتقل میشوند. این ذرات شناور سپس با استفاده از تجهیزات جمعآوری، از سطح فاضلاب حذف میشوند.
کاربرد تصفیه فاضلاب به روش شیمیایی چیست؟
لازم به ذکر است که تمامی روشهای تصفیه شیمیایی فاضلاب در همه تصفیهخانهها بهکار گرفته نمیشوند، بلکه انتخاب هر یک از آنها به نوع فاضلاب، میزان آلایندهها و کیفیت مورد انتظار پساب خروجی بستگی دارد. بر همین اساس، ممکن است از یک یا چند فرآیند شیمیایی بهصورت همزمان استفاده شود. مهمترین کاربردهای تصفیه شیمیایی فاضلاب عبارتاند از:
حذف ترکیبات آلی مقاوم و آلایندههای آلی قوی
حذف فلزات سنگین
کنترل و کاهش بوی نامطبوع فاضلاب
تنظیم و کنترل pH فاضلاب
کاهش میزان BOD (اکسیژنخواهی بیوشیمیایی)
مزایای تصفیه شیمیایی فاضلاب
تصفیه شیمیایی فاضلاب دارای مزایای متعددی است که از مهمترین آنها میتوان به حذف آلایندهها، بهبود کیفیت پساب، کاهش کدورت و رنگ، افزایش قابلیت تجزیهپذیری زیستی و آمادهسازی آب برای استفاده مجدد اشاره کرد. در ادامه، مهمترین مزایای این روش بررسی شده است:
حذف آلایندهها: تصفیه شیمیایی فاضلاب توانایی حذف طیف گستردهای از آلایندهها مانند فلزات سنگین، ترکیبات آلی و عوامل بیماریزا را دارد و باعث افزایش ایمنی آب برای تخلیه یا استفاده مجدد میشود.
کاهش کدورت و رنگ: این روش با حذف ذرات معلق و ترکیبات رنگی موجود در فاضلاب، میزان کدورت و رنگ پساب را کاهش داده و کیفیت ظاهری آن را بهبود میبخشد.
تنظیم pH فاضلاب: از روشهای شیمیایی میتوان برای تنظیم میزان pH فاضلاب و رساندن آن به محدوده مناسب برای تصفیه یا تخلیه ایمن استفاده کرد.
کاهش آلودگی آب: تصفیه شیمیایی با حذف آلایندههای موجود در فاضلاب، از آلودگی منابع آبی جلوگیری کرده و به حفظ اکوسیستمهای طبیعی کمک میکند.
جلوگیری از انتشار بیماریها: حذف عوامل بیماریزا در فرآیندهای تصفیه، خطر انتقال بیماریهای ناشی از آب آلوده را کاهش داده و سلامت انسان را حفظ میکند.
معایب تصفیه شیمیایی فاضلاب
علیرغم مزایای متعددی که هر یک از روش های فوق به همراه دارند، اجرای آنها ممکن است تاثیرات منفی نیز داشته باشند. از جمله معایب روش های تصفیه شیمیایی فاضلاب می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- هزینه بالا به دلیل استفاده از مواد شیمیایی جانبی در روند تصفیه
- تولید ترکیبات شیمیایی جانبی در روند تصفیه
- هزینه های بالا در پیاده سازی و اجرای برخی از روش های تصفیه
- تولید لجن زیاد در برخی از روش های انعقاد و لخته سازی
چه نوع آلایندههایی توسط تصفیه شیمیایی فاضلاب حذف میشوند؟
فاضلابهایی که حاوی مواد سمی، بهویژه فلزات محلول هستند، معمولاً برای حذف آلایندهها به تصفیه شیمیایی فاضلاب نیاز دارند. این نوع فاضلاب بیشتر در صنایعی مانند معادن، تولید فولاد، استخراج و پالایش نفت و گاز ایجاد میشود؛ زیرا در این صنایع، فلزات سنگین و ترکیبات شیمیایی خطرناک با غلظت بالاتری در پساب وجود دارند و حذف آنها با روشهای شیمیایی امکانپذیر است.
برخی از مهمترین آلایندههایی که با استفاده از روشهای تصفیه شیمیایی فاضلاب حذف میشوند، عبارتاند از:
رنگها: فاضلاب صنایع کاغذسازی، خمیر کاغذ و نساجی اغلب حاوی رنگهای صنعتی است. این مواد به دلیل مقاومت بالا در برابر نور، حرارت و مواد شوینده، بهسختی تجزیه میشوند و حذف آنها به فرآیندهای شیمیایی نیاز دارد.
حلالها: صنایع تولیدی، رنگسازی و پوششدهی از انواع حلالها استفاده میکنند. این ترکیبات در فرآیند تولید یا شستوشوی تجهیزات وارد فاضلاب شده و برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست باید از پساب حذف شوند.
فلزات سنگین: فلزاتی مانند آلومینیوم، کبالت، مس، آهن، سرب، جیوه، نیکل و روی از آلایندههای رایج موجود در فاضلاب هستند. فلزات سنگین به دلیل اثرات مخرب بر سلامت انسان و محیط زیست، از مهمترین آلایندههای شیمیایی به شمار میروند. تصفیه شیمیایی فاضلاب با استفاده از واکنشهای شیمیایی، این فلزات را به ترکیبات پایدار و کمخطر تبدیل کرده و امکان حذف آنها از پساب را فراهم میکند.
طراحی و ساخت تجهیزات تصفیه شیمیایی فاضلاب
در روند تصفیه شیمیایی فاضلاب فرآیندهای مختلفی مورد استفاده قرار میگیرند از جمله ( AOPS ) و غیره که طراحی و پیاده سازی آنها نیاز به در نظر گرفتن فاکتورهای متعددی دارد. گروه فرآب تدبیر، علاوه بر طراحی و ساخت تجهیزات مورد استفاده برای تصفیه، فرآیندهای تصفیه شیمیایی فاضلاب را نیز پیاده سازی می کنند. جهت کسب اطلاعات بیشتر می توانید با کارشناسان این مجموعه تماس بگیرید.
گروه فرآب تدبیر با بهرهگیری از دانش فنی و تجربه تخصصی، علاوه بر طراحی و ساخت تجهیزات تصفیه شیمیایی، انواع پکیجهای تصفیه فاضلاب بهداشتی را نیز متناسب با نیاز پروژههای مختلف طراحی، تولید و اجرا میکند. از جمله این محصولات میتوان به پکیج تصفیه فاضلاب بیمارستان، پکیج تصفیه فاضلاب هتل، پکیج تصفیه فاضلاب مجتمعهای مسکونی، مراکز درمانی، صنایع و سایر کاربریهای بهداشتی اشاره کرد. برای دریافت مشاوره تخصصی، انتخاب مناسبترین سیستم تصفیه و استعلام قیمت، میتوانید با کارشناسان فرآب تدبیر در ارتباط باشید.
