تصفیه پساب صنعتی به انواع روش های تصفیه و مکانیزم های حذف آلاینده که فاضلاب صنعتی را تصفیه می کند گفته می شود. فاضلاب صنعتی از فعالیت های صنایع مختلف و تجاری تولید میشود. اکثر صنایع با استفاده آب تمیز، پساب و زباله‌های مرطوب تولید می‌کنند.
سیاست‌های اخیر کشورهای توسعه یافته نیز به حداقل رساندن فاضلاب و پساب صنعتی یا بازیافت ضایعات در فرایند تولیدی است. بازچرخانی فاضلاب راه حل نوین در کاهش مصرف آب و استفاده مجدد از پساب تصفیه شده است. یکی از ارائه دهندگان تجهیزات و خدمات انواع روشهای تصفیه فاضلاب شرکت شمیم شریف است. شمیم شریف با تجربه صدها پروژه تصفیه فاضلاب و بازچرخانی مجدد فاضلاب مفتخر فعالیت در این حوزه است.
انواع روشهای تصفیه پساب صنعتی
تصفیه پساب صنعتی به روشهای مختلفی انجام می‌گیرد که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد. هر یک از این روشها برای صنایع خاصی کاربرد دارد و نمی‌توان از آنها برای همه‌ی فاضلاب‌ها اشاره کرد.
- تصفیه فاضلاب بیولوژیک
- انعقاد اکتروشیمیایی
- تصفیه فیزیکی فاضلاب صنعتی
- و تصفیه شیمیایی فاضلاب صنعتی
اهمیت تصفیه پساب صنعتی
تصفیه پساب صنعتی نقش حیاتی در حفظ محیط زیست و سلامت عمومی ایفا میکند. با گسترش فعالیت‌های صنعتی و تولید پساب‌های آلوده، نیاز به سیستم‌های کارآمد تصفیه فاضلاب بیش از پیش احساس میشود. پکیج‌های تصفیه پساب صنعتی به طور مؤثر انواع آلاینده‌ها را از پساب‌ها جدا کرده و کیفیت آب را به سطح استاندارد می‌رسانند. این پکیج‌ها نه تنها به کاهش آلودگی محیط زیست کمک می‌کنند، بلکه امکان استفاده مجدد از آب تصفیه‌شده را نیز ایجاد می‌کنند.
انواع پکیج‌های تصفیه پساب صنعتی
شرکت‌ها پکیج‌های تصفیه فاضلاب صنعتی را در انواع مختلفی ارائه می‌دهند که هر کدام برای صنایع خاصی طراحی شده‌اند. این پکیج‌ها شامل سیستم‌های تصفیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی هستند و مهندسان بسته به نوع پساب و ویژگیهای آن، آنها را انتخاب می‌کنند. برای مثال، در صنایع غذایی، پکیج‌هایی که می‌توانند مواد آلی و چربی‌ها را حذف کنند، بسیار مؤثر عمل می‌کنند. همچنین در صنایع پتروشیمی، پکیج‌هایی که قادر به حذف فلزات سنگین و مواد سمی هستند، نقش حیاتی ایفا می‌کنند. انتخاب مناسب‌ترین پکیج برای هر صنعت می‌تواند تأثیر زیادی بر کارایی فرآیند تصفیه بگذارد.
مزایای استفاده از پکیج‌های تصفیه پساب صنعتی
منابع تولید کننده فاضلاب صنعتی
تقریباً همه‌ی صنایع فاضلاب صنعتی تولید می‌کنند و باید متناسب با نوع پساب و مواد دفع‌شده، آن را به شیوه‌ای مناسب تصفیه کنند. به همین دلیل، تصفیه‌ی پساب صنعتی با روشها و راهکارهای مختلفی انجام میشود و انتخاب روش بهینه نیاز به مشاوره با متخصصان دارد. پس از انتخاب روش مناسب، صنایع باید تجهیزات و تمهیدات لازم را برای اجرای آن فراهم کنند. در ادامه، برخی از مهم‌ترین و بزرگ‌ترین منابع تولید فاضلاب صنعتی معرفی می‌شوند.
فاضلاب صنایع لبنی
صنایع لبنی شیر خام را به محصولات متنوعی تبدیل می‌کنند. این محصولات شامل شیر مصرفی، کره، پنیر، ماست، شیر تغلیظ شده، شیر خشک و بستنی هستند. برای تولید این فرآورده‌ها از روش‌هایی مانند سرد کردن، پاستوریزاسیون و همگن‌سازی استفاده میشود. همچنین، دوغ، آب پنیر و مشتقات آنها نیز در این صنعت تولید می‌شوند.
هر یک از این محصولات در فرآیند تولید خود پساب و فاضلاب ایجاد می‌کنند که باید تصفیه شوند. تصفیه فاضلاب صنعتی در کارخانجات لبنی با توجه به ویژگیهای پساب انجام میشود. مقدار و نوع چربی‌ها، حجم آب و مایعات تولید شده نیز بر هزینه پکیج تصفیه پساب صنعتی تأثیر می‌گذارند.
ویژگی پساب فاضلاب صنایع لبنی
تصفیه پساب صنعتی کارخانجات لبنی بر روی پساب‌های این صنایع صورت می‌گیرد. پساب‌های لبنی حاوی قندها و پروتئین های محلول ، چربی ها و احتمالاً بقایای مواد افزودنی هستند. یکی از پارامترهای اصلی اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی BOD با مقدار میانگین 5/0-5/2 کیلوگرم در هر تن شیر در پساب تصفیه نشده است. اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) ، نیز به طور معمول حدود 1.5 برابر مقدار BOD است. مجموع مواد جامد معلق TSS، 100-1000 میلی گرم در لیتر است. مقدار کل مواد جامد محلول TDS (فسفر)، 10-100 میلی گرم بر لیتر است. و همچنین نیتروژن حدود 6 درصد از میزان BOD است. خامه ، کره ، پنیر و آب پنیر منابع اصلی BOD در فاضلاب هستند. مقدارمعادل پسماند برای یک کیلوگرم از انواع ترکیبات شیر به صورت زیر است:
- 1 کیلوگرم چربی شیر = 3 کیلوگرم COD
- یک کیلوگرم لاکتوز = 3/1 کیلوگرم COD
- 1 کیلوگرم پروتئین = 36/1 کیلوگرم COD
فاضلاب ممکن است حاوی عوامل بیماری زا باشد. یک واحد لبنیاتی اغلب بو و گاهی ذرات معلق تولید میکند که باید کنترل شود. اکثر ضایعات جامد را می توان به سایر محصولات جانبی تبدیل کرد.
اهمیت تصفیه فاضلاب صنعت کاغذ و خمیر کاغذ
صنعت خمیر کاغذ و کاغذ یکی از بخش‌های مهم صنعتی است که تأثیر زیادی بر رشد اقتصادی و اجتماعی کشور دارد. این صنعت هزینه‌بر بوده و فرآیند تولید آن آلوده‌کننده است، بنابراین نیاز به سرمایه‌گذاری در تجهیزات کنترل آلودگی و تصفیه فاضلاب دارد.
کارخانه صنایع کاغذ یکی از بخش‌های بزرگ صنعتی است که از مقدار زیادی از آب و مواد لیگنوسلولزیک در طول فرآیند تولید استفاده می کند. اسیدهای کلرو لیگنوسولفونیک، اسیدهای رزین کلردار، فنلهای کلر دار و هیدروکربن‌های کلردار را در پساب آزاد میکند. همچنین در پساب صنعت کاغذ حدود 500 ترکیب مختلف آلی کلر از جمله کلروفرم، کلرات، اسیدهای رزین، هیدروکربن‌های کلر دار ، فنول ها، کاتکول ها، گایاکول ها، فوران ها، دیوکسین ها، سرینگول‌ها، وانیلین‌ها و غیره شناسایی شده اند. که همگی از آلاینده‌ها محسوب می‌شوند و باید در فرایند تصفیه فاضلاب صنعت کاغذ به آنها توجه شود. حذف هر یک از این ترکیبات از پساب کارخانه، نیازمند بررسی دقیق و استفاده از شیوه‌ی تصفیه‌ی خاص است که اگر به درستی طراحی نشود، ممکن است برای کارکنان و محیط زیست خطرناک باشد.
ترکیبات رنگی و هالوژن‌های آلی از واکنش کلر برای سفید کردن چوب و باقی‌مانده لیگنین ایجاد می‌شوند. این ترکیبات هنگام تولید خمیر چوب و کاغذ به محیط آزاد می‌شوند و مشکلات زیادی از جمله افزایش آلاینده‌ها در فاضلاب ایجاد می‌کنند. این آلاینده‌ها می‌توانند بر کیفیت آب تأثیر گذاشته و برای موجودات آبزی سمی و مضر باشند.
اهمیت تصفیه فاضلاب صنعت آهن و فولاد
تصفیه فاضلاب صنعتی فولاد از جمله تصفیه فاضلاب آبکاری جزء حساس‌ترین فرایندهای تصفیه صنعتی محسوب میشود. انواع حساس تولید آهن از سنگ معدن آن شامل واکنشهایی در کوره های بلند است. آبهای خنک کننده (Cooling waters) با محصولاتی مثل آمونیاک و سیانید آلوده هستند. تولید کک از زغال سنگ در کارخانه‌های کک سازی نیز نیاز به خنک کننده آب و استفاده از آب در جداسازی محصولات دارد.
یکی از دلایل پرهزینه بودن تصفیه فاضلاب در صنعت آهن، مرحله خنک‌سازی و روان‌سازی آهن است. هنگام تبدیل آهن یا فولاد به ورق، سیم یا میله، فرآیندهای مکانیکی سرد و گرم به کار می‌روند که در آنها از آب به عنوان روان‌کننده و خنک‌کننده استفاده میشود.
این مرحله باعث تولید آلاینده‌هایی مانند روغن‌های هیدرولیک و ذرات جامد میشود. در مرحله نهایی تولید، پیش از فروش محصولات آهن و فولاد، از اسیدهای معدنی قوی برای حذف زنگ‌زدگی و آماده‌سازی سطح جهت آبکاری قلع، کروم یا انجام عملیات سطحی دیگر مانند گالوانیزه و رنگ‌آمیزی استفاده میشود. معمولاً در این فرآیند، اسید کلریدریک و اسید سولفوریک به کار می‌روند.
فاضلاب صنعت فولاد شامل آبهای شستشو اسیدی همراه با اسیدهای زائد است. بسیاری از فاضلابهای صنعت فولاد آلوده به روغن هیدرولیک هستند که به آن روغن محلول نیز می گویند. لذا تصفیه پساب صنعتی فولاد مجموعه‌ای از مراحل و انواع تصفیه فاضلاب است که باید با دقت و حساسیت بررسی شوند. از این رو طراحی تصفیه خانه صنایع فولاد یک کار تخصصی و بسیار حساس است که شما می‌توانید آن را به شرکت‌های تخصصی مثل شمیم شریف ارجاع دهید.
تصفیه فاضلاب صنایع غذایی
تصفیه فاضلاب صنایع غذایی و کشاورزی الزامات خاص خود را دارد. فاضلاب حاصل از عملیات کشاورزی و غذایی دارای ویژگیهای متمایزی است که آن را از فاضلاب شهری معمولی که توسط تصفیه خانه‌های عمومی یا خصوصی در سراسر جهان مدیریت می شود متمایز میکند. فاضلاب صنعت غذا و کشاورزی، زیست تخریب پذیر و غیر سمی است. اما دارای غلظت بالایی از اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی (BOD) و جامدات معلق (SS) است. اجزای تشکیل دهنده فاضلاب مواد غذایی و کشاورزی اغلب به دلیل تفاوت BOD و pH در پساب حاصل از سبزیجات، میوه ها و فرآورده‌های گوشتی و به دلیل ماهیت فصلی فرآوری مواد غذایی و برداشت پیچیده است.
صنایع غذایی برای فرآوری محصولات خود به حجم زیادی آب نیاز دارند. در مرحله شستشوی سبزیجات، آب با ذرات معلق و مواد آلی محلول آلوده میشود که ممکن است شامل سورفکتانت نیز باشد. در فرآیند ذبح و فرآوری حیوانات، ضایعات آلی مقاوم مانند خون و محتویات روده تولید میشود. این فاضلاب معمولاً به دلیل وجود مقادیر قابل توجهی آنتی‌بیوتیک، هورمون‌های رشد حیوانی و آفت‌کش‌هایی که برای کنترل انگل‌ها استفاده می‌شوند، آلوده می‌گردد.
علاوه بر این، ضایعات ناشی از پخت‌وپز در صنایع غذایی حاوی مقادیر زیادی مواد آلی گیاهی هستند. پساب این صنایع ممکن است شامل نمک، طعم‌دهنده‌ها، رنگ‌های خوراکی، اسیدها یا قلیاها باشد و همچنین مقدار قابل توجهی روغن و چربی در آن وجود دارد. در نتیجه، ترکیب فاضلاب بسته به نوع صنعت متفاوت است و این تفاوت بر هزینه و روشهای تصفیه آن تأثیر می‌گذارد.
چالش‌های تصفیه پساب صنعتی
تصفیه پساب صنعتی با چالش‌های متعددی مواجه است که می‌تواند تأثیر منفی بر کارایی و اثربخشی این فرآیندها داشته باشد. یکی از اصلی‌ترین چالش‌ها، تنوع و پیچیدگی ترکیبات شیمیایی موجود در پساب‌های صنعتی است. هر صنعت ممکن است پساب‌هایی با ویژگیهای خاص و آلاینده‌های متفاوت تولید کند که نیاز به روشهای تصفیه ویژه دارد. همچنین، هزینه‌های بالای سرمایه‌گذاری در تجهیزات تصفیه و نگهداری آنها می‌تواند مانع از اجرای مؤثر سیستم‌های تصفیه فاضلاب شود. علاوه بر این، عدم تطابق با استانداردهای زیست‌محیطی و فشارهای قانونی نیز می‌تواند چالش‌های جدی برای صنایع ایجاد کند.
راهکارهای مؤثر برای بهبود تصفیه پساب صنعتی
صنایع می‌توانند برای مقابله با چالش‌ها از چندین راهکار مؤثر استفاده کنند. اولین قدم، ارزیابی دقیق ترکیبات شیمیایی موجود در پساب‌ها و انتخاب روشهای تصفیه مناسب است. با استفاده از تکنولوژی‌های نوین مانند تصفیه بیولوژیکی و شیمیایی پیشرفته، کیفیت پساب بهبود می‌یابد.
همچنین، آموزش کارکنان در زمینه بهترین شیوه‌های مدیریت فاضلاب و ارتقاء فرهنگ زیست‌محیطی در سازمان‌ها می‌تواند به کاهش آلودگی کمک کند. صنایع با سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه و همکاری با شرکت‌های متخصص در زمینه تصفیه فاضلاب، قادر خواهند بود فرآیندهای خود را بهینه کنند و از مزایای اقتصادی و زیست‌محیطی آن بهره‌مند شوند.
تأثیرات منفی فاضلاب صنعتی بر محیط زیست
این امر یکی از عوامل کلیدی در حفاظت از محیط زیست است. فاضلابهای صنعتی معمولاً حاوی مواد شیمیایی خطرناک، فلزات سنگین و آلاینده‌های آلی هستند که در صورت عدم تصفیه صحیح، می‌توانند به منابع آبی، خاک و هوا آسیب جدی وارد کنند. ورود این آلاینده‌ها به اکوسیستم می‌تواند منجر به تخریب زیستگاه‌ها، کاهش تنوع زیستی و آلودگی آبهای زیرزمینی شود. علاوه بر این، تجمع مواد سمی در زنجیره غذایی می‌تواند سلامت انسان‌ها و موجودات زنده را تهدید کند. بنابراین، تصفیه مؤثر فاضلابهای صنعتی نه تنها برای حفظ کیفیت منابع طبیعی ضروری است، بلکه برای جلوگیری از عواقب جبران‌ناپذیر زیست‌محیطی نیز اهمیت دارد.
اهمیت تصفیه پساب صنعتی برای حفظ منابع طبیعی
تصفیه فاضلاب صنعتی منابع طبیعی را حفظ کرده و کیفیت زندگی را در جوامع ارتقا می‌دهد. اجرای سیستم‌های تصفیه مناسب از ورود آلاینده‌ها به محیط زیست جلوگیری میکند و امکان استفاده مجدد از آبهای تصفیه‌شده را برای آبیاری کشاورزی یا فرآیندهای صنعتی فراهم می‌سازد.
این کار باعث صرفه‌جویی در مصرف آب و کاهش فشار بر منابع آبی طبیعی میشود. رعایت استانداردهای زیست‌محیطی و کاهش آلودگی، صنایع را در مسیر توسعه پایدار قرار می‌دهد و تصویر مثبتی از آنها در جامعه ایجاد میکند. بنابراین، سرمایه‌گذاری در تصفیه فاضلاب صنعتی نه‌تنها یک الزام قانونی است، بلکه به‌عنوان یک مسئولیت اجتماعی و محیطی اهمیت ویژه‌ای دارد.
انواع روشهای تصفیه پساب صنعتی
برای تصفیه پساب صنعتی از روشهای گوناگون و متنوع استفاده می‌کنند. انواع مختلف آلودگی‌های آب و فاضلاب نیاز به راهکارهای متفاوتی برای تصفیه و حذف آلودگی دارند. برخی از این آلودگی‌ها به دلیل وجود ذرات بزرگ و کوچک نامحلول در آب است. در بعضی موارد، ذرات ممکن است در آب حل یا معلق شده باشند. همچنین، گاهی به دلیل وجود ذرات شیمیایی و آلی خطرناک یا افزایش بیش از حد دمای آب مشکلاتی ایجاد میشود. در ادامه، به هر یک از این روشها و راهکارها خواهیم پرداخت.
تصفیه پساب صنعتی از طریق حذف مواد جامد:
برای حذف مواد جامد از پساب صنعتی، معمولاً از روشهای تصفیه فیزیکی استفاده میشود. اکثر مواد جامد را می توان با استفاده از روشهای ساده ته نشینی، آشغالگیر به صورت لجن حذف کرد. استفاده از آشغالگیر ساده‌ترین روش برای حذف مواد جامد بزرگ است. اما در صورت که ابعاد مواد جامد بسیار ریز با چگالی نزدیک به چگالی آب باشد، ممکن است مشکلات خاصی ایجاد شود. در چنین مواردی ممکن است نیاز به فیلتراسیون یا اولترافیلتراسیون باشد. اگرچه ممکن است با استفاده از انعقاد شیمییایی لخته تشکیل شود و جداسازی گردد.
تصفیه پساب صنعتی از طریق حذف مواد آلی تجزیه پذیر
مواد آلی تجزیه پذیر با منشا گیاهی یا حیوانی معمولاً با استفاده از فرایندهای تصفیه فاضلاب معمولی مانند لجن فعال تصفیه میشود. اگر فاضلاب بیش از حد با آب شستشو رقیق شود یا بسیار غلیظ باشد مانند خون تمیز یا شیر ، ممکن است مشکلاتی ایجاد شود. وجود مواد تمیز کننده ، ضد عفونی کننده ، آفت کش ها یا آنتی بیوتیک ها می تواند تأثیرات مضر بر روی فرآیندهای تصفیه داشته باشد.
تصفیه فاضلاب از طریق تصفیه سایر مواد آلی
تصفیه مواد آلی مصنوعی مانند حلال‌ها، رنگ‌ها، داروها، آفت‌کش‌ها و محصولات کک چالش‌برانگیز است. برای حذف این آلاینده‌ها، بسته به نوعشان، از روشهای تصفیه خاصی استفاده میشود. این روشها شامل اکسیداسیون پیشرفته (AOP)، تقطیر، جذب، انجماد، سوزاندن و سایر فرآیندها هستند. برخی از مواد، مانند بعضی از شوینده‌ها، به‌طور طبیعی قابلیت تخریب بیولوژیکی دارند و در چنین مواردی، میتوان از روشهای اصلاح‌شده تصفیه فاضلاب بهره برد.
تصفیه فاضلاب از طریق حذف و تصفیه مواد سمی
در تصفیه پساب کارخانه حذف و تصفیه مواد سمی اهمیت ویژه ای دارد. مواد سمی شامل بسیاری از مواد آلی، فلزات (مانند روی ، نقره ، کادمیوم ، تالیم و غیره) اسیدها، قلیاها، عناصر غیر فلزی (مانند آرسنیک یا سلنیوم) به طور کلی در برابر فرایندهای بیولوژیکی مقاوم هستند مگر اینکه بسیار رقیق شوند. فلزات اغلب می توانند با تغییر pH یا تصفیه با سایر مواد شیمیایی رسوب کنند. با این حال، بسیاری از آنها در برابر تصفیه مقاوم هستند و ممکن است نیاز به دفن زباله یا بازیافت داشته باشند.
شرح انواع روشهای تصفیه پساب کارخانه
صنایع و کارخانجات با توجه به نوع پساب‌های تولیدی خود، از روشهای مختلفی برای تصفیه پساب صنعتی بهره می‌برند. شرکت شمیم شریف نیز در صنعت آب و فاضلاب فعالیت دارد و انواع روشهای تصفیه صنعتی را ارائه میکند. این شرکت به عنوان مشاور یا مجری، آماده همکاری با شرکت‌ها و سازمان‌های مرتبط است. در ادامه، برخی از روشهای رایج تصفیه پساب صنعتی را معرفی می‌کنیم.
تصفیه بیولوژیکی
در تصفیه بیولوژیکی از فرآیندهای بیولوژیکی مختلف برای تجزیه مواد آلی موجود در فاضلاب مانند صابون، فاضلابهای انسانی، روغن و غذا استفاده میشود. میکروارگانیسم‌ها مواد آلی بیولوژیکی در فاضلاب را متابولیزه می‌کنند. این مورد را می توان به سه دسته تقسیم بندی کرد:
- فرآیندهای هوازی: باکتریها ماده آلی را تجزیه می کنند و آن را به دی اکسید کربن تبدیل می کنند که می تواند توسط گیاهان مورد استفاده قرار گیرد. اکسیژن در این فرآیند مورد استفاده قرار می گیرد. در این روشها از میکرواورگانیسم های هوازی برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود از جمله این فرآیندها لجن فعال، هوادهی گسترده، MBBR، MBR، SBR را میتوان نام برد.
- فرآیندهای بی هوازی: در این روش، ضایعات در دمای خاص تخمیر می‌کنند. اکسیژن در فرآیند بی‌هوازی مصرف نمی‌شود. این فرآیند بیشتر مواد جامد موجود در فاضلاب را حذف میکند، اما برخی از مواد مغذی حل شده مانند نیتروژن و فسفر ممکن است باقی بمانند.
تصفیه شیمیایی
تصفیه شیمیایی فاضلاب صنعتی به مجموعه‌ای از فرآیندها گفته میشود که در آن از مواد و واکنش‌های شیمیایی برای تصفیه پساب استفاده می‌کنند. برخی از این فرآیندها شامل انعقاد شیمیایی، انعقاد الکتریکی و دیگر روشها هستند. این فرآیندها معمولاً برای تصفیه فاضلابهای صنعتی به کار می‌روند. همانطور که از نام این مرحله مشخص است، در این مرحله از تصفیه از مواد شیمیایی در آب بهره گرفته میشود. ازن، که یک ماده شیمیایی اکسید کننده است، اغلب برای از بین بردن آلاینده‌های موجود در آب به کار می‌رود. برای این نوع از تصفیه، دستگاه ازن زن یا همان ازن ژنراتور یکی از تجهیزات ضروری محسوب میشود.
تصفیه فیزیکی
تصفیه فیزیکی به مجموعه‌ای از روشها گفته میشود که برای تصفیه فاضلاب از خواص و نیروهای فیزیکی استفاده می‌کنند. این روشها شامل آشغالگیری، دانه‌گیری، شناورسازی، هوادهی، ته‌نشینی، فیلتراسیون، چربی‌گیری و غیره هستند. بیشتر این فرآیندها به عنوان پیش تصفیه فاضلاب عمل می‌کنند و به اصطلاح تصفیه اولیه نامیده می‌شوند.
در این مرحله هیچ ماده شیمیایی وارد فرآیند نمی‌شود. یکی از تکنیک‌های اصلی در تصفیه فاضلاب فیزیکی، لای‌گیری یا ته‌نشینی است که در آن ذرات نامحلول یا سنگین از فاضلاب جدا می‌شوند. وقتی این مواد ته‌نشین شدند، آب خالص می‌تواند از آنها جدا شود.
راه‌های ارتباطی شمیم شریف