مواد آلاینده موجود در فاضلاب

فاضلاب ها برحسب منشا تولید محتوی مواد آلاینده متفاوتی هستند. فاضلاب های صنعتی نسبت به فاضلاب های شهری دارای تنوع آلودگی بوده به طوریکه نوع مواد آلاینده آنها بستگی به نوع کارخانه و نوع تولیدات آن دارد. مشخصات بعضی از فاضلاب های صنعتی از نظر نوع آلودگی قابل مقایسه با فاضلابهای شهری است. فاضلاب صنایعی که محتوی گازها و ترکیبات سمی و خورنده هستند می تواند بر روی شبکه های فاضلاب و فرایندهای تصفیه بیولوژیکی دارای اثرات مخرب و مختل کننده باشد به همین دلیل انجام پیش تصفیه قبل از تخلیه آنها به فاضلاب های شهری ضروری است .
هدف از پیش تصفیه، کاهش غلظت آلودگی فاضلاب های صنعتی به حدی است که پس از تخلیه به فاضلابروهای شهری دارای اثرات تخریبی بر روی شبکه های فاضلاب و تصفیه خانه های بیولوژیکی نباشد.
۱-مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی:
شامل پروتئین ها، قندها وچربی ها است که بیشترین آن مربوط به پروتئین ها به میزان ۶۵ درصد و کمترین آن مربوط به چربی ها به میزان ۱۰ درصد است. ورود مواد آلی به منابع آب سبب مصرف اکسیژن محلول شده نامطلوب ایجاد می نماید. برای سنجش غلظت مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی در فاضلاب از پارامترهایی همچونCOD,BOD,TOC استفاده می شود. مواد آلی موجود در فاضلاب توسط میکروارگانیسم ها به عنوان منبع مواد غذا برای رشد و تکثیر و حصول انرژی به کار می رود. از نظر سرعت تجزیه بیولوژیکی، قندها در مرحله اول، پروتئین ها در مرحله دوم و چربی ها از همه دیرتر تجزیه می شوند.
۲-کل جامدات معلق:
جامداتی که اندازه آنها از یک میکرون بزرگتر باشد به آنها جامدات معلق گفته می شود که اندازه گیری آنها از طریق عبور فاضلاب از صافی فایبرگلاس با منافذ حدود یک میکرون و درجه حرارت ۱۰۵-۱۰۳ درجه سانتیگراد صورت می گیرد. جامدات معلق به دو بخش جامدات معلق قابل ته نشینی و غیر قابل ته نشینی تقسیم می شوند که اندازه گیری جامدات معلق قابل ته نشینی از طریق قیف ایمهاف در مدت زمان یک ساعت انجام می گیرد.
واحد سنجش جامدات قابل ته نشینی به دو صورت است:
الف- روش حجم سنجی که بر حسب میلی لیتر در لیتر ب- روش وزن سنجی که بر حسب میلی گرم در لیتر بیان می شود.

ورود مواد معلق به منابع آب به ویژه آبهای جاری سبب افزایش کدورت، کاهش عبور نور خورشید و تجمع رسوبات در کف رودخانه ها می شود که در نهایت زندگی آبزیان به خطر افتاده و شرایط بی هوازی با نزول کیفیت آب را به همراه خواهد داشت.
۳-عوامل بیماری زا:
شامل باکتریها، ویروس ها، پروتوزوئرها، انگل ها و قارچ ها می باشد که وجود آنها در فاضلاب و تخلیه فاضلاب به محیط زیست سبب انتقال بیماری های واگیر در جامعه می گردد. جهت بررسی آلودگی میکروبی فاضلابها از میکروارگانیسم های شاخص استفاده می شود که در این رابطه باکتری های گروه کلی فرم و کلی فرم مدفوعی مطرح می باشند.
۴-مواد مغذی:
عمدتا شامل ازت و فسفر است که منشا ورود آنها به فاضلاب استفاده از مواد پاک کننده در منزل و مواد دفعی انسان شامل مدفوع و ادرار می باشد. ورود غلظت زیاد ازت و فسفر به محیط های آبی سبب بروز پدیده پیری زودرس یا اتروفیکاسیون می گردد که با نزول کیفیت آب و از بین رفتن آبزیان همراه است.
۵-فلزات سنگین:
شامل کروم، کادمیوم، سرب ،‌جیوه، روی ، ارسنیک و .. می باشد که این فلزات سنگین در فاضلاب های شهری به تنهایی غلظت آنها پائین است ولی در بعضی فاضلاب های صنعتی از جمله صنایع آبکاری، نساجی، باطری سازی،‌تولید حشره کش ،‌پلاستیک سازی، تولید شیشه های رنگی و فاضلاب صنایع استخراج فلزات وجود دارد. ورود فلزات سنگین به منابع آب و در نهایت آلودگی از طریق مصرف آب آلوده و زنجیره غذایی وارد بدن انسان می شود که نتیجه آن ایجاد مسمومیت در اسنان است. یکی از خواص فلزات خاصیت تجمع پذیری بیولوژیکی آنها است یعنی به مرور زمان از طریق آب وارد بافت های آبزیان مثل ماهی ها و صدف ها شده و غلظت آنها در بافت های زنده ا افزایش می یابد که در نهایت انسان از طریق مصرف غذاهای دریایی آلوده در معرض خطر مسمومیت قرار می گیرد که دو نمونه بیماری مرتبط با آنها شامل بیماری میناماتا در اثر غذاهای دریایی آلوده به جیوه و ایتای در اثر مصرف غذاهای دریایی آلوده به کادمیوم در کشور ژاپن مشاهده شده است.
۶-مواد آلی مقاوم به تجزیه بیولوژیکی:
شامل ترکیباتی مثل حشره کش ها،‌آفت کش ها،‌ترکیبات رنگی و ترکیبات آروماتیک و حلال های آلی و فنل ها می باشد که این ترکیبات تحت عنوانSOCS (ترکیبات آلی مصنوعی) مطرح می باشند. ترکیبات فوق الذکر در فرایندهای تصفیه متداول فاضلاب به طور موثر زدایش نمی شوند و برای زدایش موثر آنها از فرایندهای تصفیه پیشرفته بایستی استفاده نمود. ورود این ترکیبات به منابع آب و محیط زیست سبب ایجاد بو و مزه و خطرات سمی و در مورد بعضی ترکیبات دارای خاصیت سرطانزایی احتمالی می باشند.
۷-کل جامدات محلول TDS:
شامل آنیون ها و کاتیون ها مثل کلرور، سولفات، سدیم، پتاسیم، نیترات، بی کربناب، بی کربنات و فسفات و ….. می باشد که مجموعا تشکیل دهنده TDS فاضلاب می باشند. سنجش میزان TDS در فاضلاب اگر چه به عنوان یک فاکتور مهم مطرح نمی باشد ولی اطلاع از میزان TDS در استفاده مجدد از پساب برای مصارف کشاورزی دارای اهمیت است زیرا بعضی از گیاهان نسبت به بالا بودن آن در آب و خاک دارای حساسیت می باشند.
مطالعات انجام شده بر روی فاضلاب شهر تهران و دیگر شهرهای دارای تصفیه خانه فاضلاب نشان داده که میزان بار آلودگی از نظر BOD5,TSS ازت کل و فسفر به ترتیب برابر ۵۰-۴۰، ۵۵-۴۵، ۱۲-۸ و ۶/۱ تا ۴/۲ گرم به ازاء هر نفر در روز می باشد. در کشورهایی که دارای دستگاه زباله خرد کن در آشپزخانه بوده و پس مانده مواد غذایی را پس از خرد کردن به داخل فاضلابروها تخلیه می نمایند مقادیر این پارامترها به حدود ۲ برابر افزایش می یابد. شدت آلودگی فاضلاب در هر شهری بستگی به مقدار بار آلودگی سرانه تولیدی و همچنین بستگی به میزان مصرف آب دارد که این دو پارامتر نیز تابعی از شرایط فرهنگی، اقتصادی،‌اجتماعی و اقلیمی جامعه می باشد.

منبع : وبسایت شرکت مهندسی کمپ

واحد SBR
واحد SBR از یک راکتور پر و خالی شونده تشکیل شده که در آن اختلاط کامل صورت می گیرد و علاوه بر آن هوادهی و ته نشینی که بعد از مرحله واکنش می باشد،در یک تانک انجام می شود. در تمام سیستمهای SBR عمل تصفیه در قالب ۵ مرحله ای که در ادامه می آید، بصورت متوالی انجام می شود.
۱- پرشدن،
۲- واکنش(هوادهی)،
۳- ته نشینی،
۴- تخلیه ،
۵- آزاد.
در طی مرحله پرشدن، فاضلاب به سیستم وارد می شود. در طی فرایند پر شدن سطح مایع موجود در راکتور از ۷۵درصد در انتهای مرحله آزاد به ۱۰۰درصد می رسد. در خلال پرشدن، محتویات راکتور در حال مخلوط شدن و یا مخلوط و هوادهی شدن توامان هستند تا به واکنشهای بیولوژیکی در حال انجام در داخل راکتور سرعت ببخشند.
در طی فرایند واکنش، واکنشهای آلی تحت شرایط کنترل شده محیطی بر روی مواد آلی موجود در فاضلاب انجام می شود.
در طی فرایند ته نشینی، مواد جامد تحت شرایط سکون شروع به ته نشینی می کنند و نتیجه آن پساب تصفیه شده ایست که آماده تخلیه از سیستم SBR است.
پساب تصفیه شده در طی مرحله تخلیه از سیستم خارج می شود. برای تخلیه پساب تصفیه شده از مکانیزمهای متعددی از جمله دریچه های سرریز می توان استفاده نمود.
مرحله آزاد در یک سیستم SBR که از چند تانک استفاده می کند، زمان لازم را برای پرشدن یک تانک قبل از اینکه مرحله بعدی (واکنش) شروع شود، فراهم می سازد. به دلیل اینکه این مرحله چندان ضروری نیست، گاهی از سیستم SBR حذف می شود.
در مورد فاضلابهای با جریان دائمی، حداقل به ۲ تانک نیاز است تا زمانی که یک تانک در حال پرشدن است، تانک دیگر در حال انجام مرحله تصفیه باشد.

منبع : وبلاگ آب و فاضلاب

کاربردهای لیکا در محیط زیست:

پالایش فاضلاب
     فاضلاب‌های شهری و صنعتی و روش‌های کنترل آن‌ها یکی از مهم‌ترین مسایل زیست محیطی عصر حاضر است. اگرچه فرآیند پالایش فاضلاب می‌تواند در دراز مدت در طبیعت به صورت خود به خود انجام گردد، اما توسعه شهرنشینی و صنایع گوناگون، ساخت تأسیسات پالایشگاه فاضلاب را گریزناپذیر ساخته است.
     به طور کلی هدف از پالایش فاضلاب، گرفتن مواد معلق و شناور، تبدیل و حذف مواد آلی، جداسازی مواد سمی و در نهایت گندزدایی فاضلاب است. برای دستیابی به این اهداف، از مجموعه‌ای از روش‌های مکانیکی، زیستی و شیمیایی استفاده می‌شود.

     در چند سال اخیر کاربرد سیستم‌های بیوفیلمی به عنوان یکی از پیشرفته ترین روش‌های تصفیه فاضلاب رواج یافته است. دانه‌های لیکا را می‌توان به عنوان ساپورتی مناسب درانواع بیوفیلترهای تصفیه فاضلاب از جمله:
• راکتورهای بیوفیلمی با بستر متحرک (MBBR)
• راکتورهای بیوفیلمی با بستر شناور (FBBR)
• فیلترهای بی‌هوازی با جریان بالارو(UAFB)
     مورد استفاده قرار داد. دانه‌های لیکا با تخلخلی برابر ۷۳ الی ۸۸ درصد و سطح ویژه‌ای در حدود ۵۵۰ مترمربع بر متر مکعب، محیطی مناسب برای رشد میکروارگانیسم‌ها را در حجمی محدود فراهم می‌آورند.

• پوکه‌های لیکا در برابر نور خورشید مقاوم بوده و تیرگی آن‌ها باعث جلوگیری از نفوذ نور و فراهم آوردن محیطی مناسب برای رشد باکتری‌های نیتریفایر می‌گردد.

• این دانه‌ها دارای دانسیته‌ای کمتر از ۵۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب بوده و به آسانی بر روی سطح مایعات شناور خواهند شد.
     لازم به ذکر است که جرم حجمی بالای ذرات رس(ذرات تشکیل دهنده دانه‌های لیکا) موجب می‌گردد تا در صورتی که بخشی از ذرات در اثر سایش از توده جدا شوند به آسانی و بدون نیاز به مخازن ته نشینی در کف راکتور ته نشین شده و موجب آلودگی پس آب خروجی و افزایش ذرات جامد شناور نمی‌گردد.

• با توجه به آن که این دانه‌ها عایق حرارتی مناسبی می‌باشند توانایی ایجاد شاریط مناسب به منظور رشد بیوفیلم را در فصل زمستان دارا می‌باشند و با پر نمودن فضای مخازن و راکتورها توسط این دانه‌ها می‌توان انرژی حرارتی جذب شده در فصل تابستان را تا زمان قابل توجهی ذخیره نمود.

• دانه‌های لیکا با داشتن بافت سلولی منحصر به فرد خود، نوسانات کم آبی و یا پرآبی را کنترل نموده و سیستم را در مقابل شوک‌های هیدرولیکی جریان تا حدی حفظ می‌نمایند.

• خلل و فرج موجود در سطح دانه‌ها موجب رشد مناسب توده‌های بیولوژیکی شده و در اثر سایش آکنه‌ها با یکدیگر، جدا شدگی این توده از سطح پوکه‌ها روی نخواهد داد

حفاظت محیط زیست
     زمین بدون دخالت بشر درحال تعادل است. این تعادل به جز در زمان وقوع حوادث غیر مترقبه، ‌مانند آتشفشان‌ها و یا سیلاب‌های عظیم حفظ می‌شود. آثار و عواقب غیر مترقبه در مقیاس زمانی عمر زمین بسیار کوتاه است و معمولاً بلافاصله بعد از بروز این گونه حوادث زمین واکنش تعادلی نشان می‌دهد. اما تغییراتی که بشر در زمین ایجاد می‌کند حوادث دائمی یا عواقب طولانی است به طور مثال بشر در تولید چوب مورد نیاز زندگی نوین خود، در مدت کوتاهی جنگلی را که در طول هزاران سال تکوین یافته است، نابود می‌کند. دراین حالت عناصر طبیعت قادر به ایجاد سریع تعادل نخواهند بود. هدف از حفاظت از محیط زیست ایجاد تمهیداتی است که بشر بتواند بقای حیات نوین خود را با کمترین میزان خسارت به محیط زیست تأمین نماید.

نقش لیکا در حفاظت از محیط زیست
     فرآورده‌های لیکا- به ویژه دانه لیکا- به دلیل دارا بودن ویژگی‌های مهمی چون تخلخل، گرمابندی و … می‌توانند جانشین مناسبی برای بسیاری از مواد معدنی مورد استفاده در حفاظت از محیط زیست باشند. بسیاری از ویژگی‌ها و کاربردهای لیکا به طور مستقیم یا غیرمستقیم در حفاظت از محیط زیست نقش اساسی دارند. به عنوان نمونه،‌نوفه یکی از آلاینده‌های مهم محیط زیست است که با کاربرد مصالح عایق صوت می‌توان آن را کاهش داد و یا حتی کاملاً از محیط حذف نمود. بنابراین کاربرد فرآورده‌های لیکا در اجزای دیوار و سقف ساختمان و یا در اطراف واحدهای تولید نوفه نقش مؤثری در حفاظت از این آلودگی  دارد. همچنین گرمابندی لیکا سبب صرفه‌جویی در مصرف انرژی و در نتیجه سوخت می‌گردد و از این راه به کاهش تولید آلاینده‌ها کمک می‌نماید.
     استفاده از لیکا در پالایش فاضلاب نقش مؤثر و مستقیم آن را در حفاظت از محیط زیست نشان می‌دهد. همچنین کاربرد لیکا در کشاورزی اثر این مصالح را در حفاظت از خاک و آب بیان می‌کند.
     برای دفن زباله‌های هسته‌ای با تشعشع کم، اغلب از بتن همراه با مؤنت موریونیت استفاده می‌شود. استفاده از لیکا در این بتن، سبب می‌شود تا محیط متخلخل و مناسبی برای جایگیری ذرات مونت موریونیت ایجاد شود.
     یک نکته بسیار مهم در کاربرد مواد برای حفاظت از محیط زیست، عاری بودن خود آ‌ن‌ها از مواد مضر می‌باشد. به بیان دیگر لازم است تا حد امکان از موادی که سازگار با محیط هستند و به راحتی در طبیعت جذب می‌شوند و یا حداقل اثر آلاینده‌ای بر آن ندارند استفاده شود. دانه‌های لیکا به دلیل دوام و پایداری قابل توجه در برابر مواد شیمیایی و PH نزدیک به ۷، هیچگونه اثر مخربی بر طبیعت ندارند. از سوی دیگر ماده اولیه تولید این دانه‌ها- رس- یک ماده کاملاً طبیعی و سازگار با محیط زیست است و با توجه به اینکه هیچ ماده افزودنی دیگری- به جز هیدروکربورها و مواد آلی- در تولید آن به کار نمی‌رود، می‌توان یقین داشت که فرآیند تولید کمترین اثر مخرب را بر طبیعت دارد و فرآورده نهایی نیز سازگار با طبیعت است

منبع : وبسایت لیکا

هدف از تصفیه فاضلاب                                  

۱- تامین شرایط بهداشتی برای زندگی مردم

۲- پاک نگهداری محیط زیست

۳- بازیابی فاضلاب

۴-تولید کود طبیعی

۵-تولید انرژی

 مراحل تصفیه فاضلاب

مرحله اول(تصفیه مقدماتی): وشامل است بر تصفیه ی فیزیکی از قبیل آشغال گیری، دانه گیری ، ته نشینی مواد معلق و بالاخره خشک کردن ودفع لجن.

مرحله دوم (تصفیه ثانویه ):  که شامل است بر تصفیه زیستی با استفاده از باکتریها ی گوناگون هوازی موجود در فاضلاب و تصفیه ی زیستی با استفاده باکتر های بی هوازی برای تصفیه فاضلاب و لجن.

مرحله سوم (تصفیه پیشرفته و یا تصفیه نهایی ) : شامل است بر زلال سازی و کاربرد یک وچند روش از تصفیه ی تکمیلی زیر :

_ ادامه ی فرایند نیترات زدایی

_گذرانیدن فاضلاب از صافی های ماسه ای و یا micro filtration

_ activated  carbon

_ نمک زدایی باروش تعویض ین

_ روش اسموزی وارونه و ……..

نکته: گندزدایی فاضلاب هنگام بیرون آمدن از تصفیه خانه (پساب ) ، فرایندی است اجباری و باید در هر حالتی که تصفیه خانه طرح شده باشد اجرا گردد.

نکته : در صورتی  که تمام تاسیسات یک تصفیه خانه به درستی کار کنند ، می توان در مرحله ی دوم تصفیه آلودگی فاضلاب را ۹۰ تا ۹۶ درصد کاهش داد واین کاهش آلودگی برای برقراری ظوابط لازم جهت دفع فاضلاب به منبع های طبیعی آب  حفظ بهداشت و پاک نگه داشتن محیط زیست کافی است. ولی در صورتی که بخواهیم از فاضلاب تصفیه شده برای آبیاری فضا های سبز درون شهرها استفاده کنیم یک تصفیه ی پیشرفته که مرحله ی سوم را تشکیل دهد لازم می باشد.

نکته: ضریب تبدیل آب مصرفی به فاضلاب در شهرهای ایران را می توان ۵۰تا ۸۰ درصد انتخاب نمود . در مقابل ممکن  است حدود ۱۰ تا ۳۰ درصد دبی فاضلاب خانگی را به صورت فاضلاب های غیر مجازی مانند آب های سطحی ناشی از بارندگی به فاضلاب خانگی افزود.

نکته : در طراحی یکان های گوناگون تصفیه خانه ی فاضلاب و محاسبه ی مدت زمان توقف فضلاب در آنها ، باید نوسان های تولید فاضلاب در شهر نیز مورد توجه قرار گیرند.

انواع و خواص فاضلاب ها

۱-فاضلاب های خانگی  ( Domestic  wastewater)

خواص فاضلاب های خانگی در سطح یک کشور تقریبا یکسان و تنها غلظت آنها بسته به مقدار مصرف سرانه ی آب در شهرها تغییر می کند.

رنگ فاضلاب –  رنگ فاضلاب خانگی نشان دهنده ی عمر آن است. (فاضلاب تازه :خاکستری ، فاضلاب کهنه : تیره و سیاه )

بوی فاضلاب– ناشی از گازهای است که در اثر متلاشی شدن مواد آلی بوجود می آید . بوی فاضلاب کهنه بیشتر ناشی از گاز H2S می باشد.(گاز هیدروژن سولفوره : فعالیت باکتری های بی هوازی ، گاز کربنیک : مهمترین گازی است که از کار باکتری های هوازی تولید می شود.)

درجه ی اسیدی – فاضلاب های خانگی خالص و تازه معمولا حالتی خنثی و یا متمایل به قلیایی دارند . با شروع عمل گندیدگی درجه ی اسیدی فاضلاب کاهش می یابد. ( افزایش دما : افزایش سرعت عمل گندیدن)

دمای فاضلاب–  به علت فعالیت باکتری های آن، درجه ی گرمای فاضلاب  معمولا بیشتر از درجه ی گرمای آب در همان محیط است .

مواد خارجی در فاضلاب – مقدار مواد خارجی آن در حدود ۰.۱ درصد و بقیه ی آنرا آب تشکیل می دهد.، که نزدیک به نیمی از آنرا موادآلی و بقیه آنرا مواد معدنی تشکیل می دهد.

وزن مخصوص فاضلاب – در حدود ۰.۹۹ تن بر متر مکعب است.

۲- فاضلاب های صنعتی (Industrial  wastewater)

خواص فاضلاب های صنعتی و پساب کارخانه ها کاملا بستگی به نوع فرآورده ی کارخانه دارد.

منبع : وبلاگ آب و فاضلاب