مراحل تصفیه فاضلاب شهری
مراحل تصفیه فاضلاب شهری، فرایندی است که طی آن آب های آلوده مانند: آب های باقی مانده از شست و شو، آب توالت، آب های روان و آب هایی که آلاینده دارند جمع آوری شده و پس از طی‌کردن مراحل خاصی، به چرخه استفاده مجددا باز می گردند. شرکت تصفیه پیشرفته پارس، فراهم کننده پیشرفته ترین سیستم های فاضلاب، در این مقاله سعی دارد تا شما را با نکات مربوط به فاضلاب شهری آشنا کند.
فاضلاب شهری چیست؟
فاضلاب شهری، شامل آب های آلوده از منابع مختلف مانند: خانه ها، کارخانه ها و موارد صنعتی می شود. این آب ها، از طریق شبکه های لوله کشی جمع آوری شده و به تصفیه خانه ها یا ایستگاه های پمپاژ انتقال می یابند. در تصفیه خانه، فاضلاب، تصفیه و از مواد آلاینده پاک سازی می گردد.
سپس آب تصفیه شده، به محیط زیست بازگردانده و یا برای استفاده های دیگر نظیر: آبیاری، مجدداً به کار گرفته می شود. به طور دقیق تر، فاضلاب شهری شامل: آب های استفاده شده برای اهداف مختلف در ساختمان ها، صنایع و اماکن عمومی است. این آب ها حاوی فاضلاب سفید (آب حمام و آشپزخانه) و فاضلاب سیاه (آب توالت ها) هستند.
در تصفیه خانه، این فاضلاب ها از مواد آلاینده مانند: جامدات معلق، مواد آلی و شیمیایی پاک سازی می شوند. این فرایند، از نظر بهداشتی و محیطی بسیار حیاتی محسوب می شود و هدف اصلی آن، پاک سازی فاضلاب و حفاظت از محیط زیست است. ویژگی های فاضلاب شهری عبارتند از:
آلودگی: فاضلاب شهری حاوی مواد آلوده مانند: مواد آلی، مواد نشاسته ای، مواد آلوده شیمیایی و میکروب ها است.
حجم بالا: به دلیل جمعیت بالای کره زمین، حجم فاضلاب شهری نسبتاً زیاد می باشد.
تنوع: این فاضلاب، می تواند از مختلف منابع و فعالیت ها از جمله: خانگی، صنعتی و تجاری تولید شود.
متغیر بودن ترکیب: ترکیب و میزان مواد آلوده در فاضلاب شهری، ممکن است در طول زمان و با تغییر فعالیت های مختلف شهری، تغییر یابد.
نیاز به پاک سازی: این فاضلاب باید پس از جمع آوری، تصفیه و پاک سازی گردد تا برای مصارف مختلف استفاده و یا به محیط زیست بازگردانده شود.
تأثیرات زیست محیطی: تخلیه ناپالایش فاضلاب های شهری، می تواند تأثیرات زیست محیطی منفی همچون: آلودگی آب ها و ایجاد مشکلات بهداشتی را به همراه داشته باشد.
به دلیل وجود مقدار زیاد مواد آلی در این فاضلاب، مشخصات بیولوژیکی فاضلاب شهری با دیگر فاضلاب ها، متفاوت است. این فاضلاب شهری، حاوی مواد آلی نظیر: مواد غذایی، مواد نشاسته ای، چربی و مواد آلی دیگر است که به عنوان منبع تغذیه برای میکروب ها در فرایند تصفیه، مورد استفاده قرار می گیرد. فاضلاب شهری حاوی انواع مختلفی از میکروب ها مانند: باکتری ها ویروس ها و انگل ها است که باید در فرایند تصفیه، کنترل و حذف شوند تا بهداشت عمومی حفظ گردد. همچنین، این فاضلاب حاوی سلول های زنده و حیاتی است که از طریق فرایندهای تصفیه از فاضلاب حذف می شوند یا می توانند به مراحل تصفیه افزوده شوند. در برخی موارد، فاضلاب شهری ممکن است حاوی مواد آلوده شیمیایی مانند: مواد سمی، فلزات سنگین و ترکیبات آلی سمی باشد که باید در فرایند تصفیه، حذف شوند.
مراحل تصفیه فاضلاب و انواع آن
برای تصفیه فاضلاب، مراحل مختلفی اجرا می گردد که تا آب به صورت کامل و با دقتی مثال زدنی تصفیه گردد. مراحل تصفیه فاضلاب عموماً شامل چند مرحله اصلی است که عبارتند از:
پیش تصفیه
در این مرحله، فاضلاب از مواد بزرگ تر نظیر: سنگ ها، مواد غذایی و جامدات بزرگ تر جدا می شود. این پروسه، به وسیله سرندها یا فیلترهای گریز از حالت جامد صورت می گیرد.
تصفیه اولیه (فیزیکی یا مکانیکی)
فاضلاب، در این گام از مواد غلیظ و جامدات کوچک تر مانند: رسوبات و ذرات معلق پاک سازی می شود. این فرایند شامل استفاده از فراورده هایی همچون: فیلترها، تخلیه سنگ ها و اکسیداسیون می باشد.
تصفیه ثانویه (بیولوژیکی)
در این مرحله، با استفاده از میکروارگانیسم های زنده مثل: باکتری ها، مواد آلی موجود در فاضلاب، به مواد غیرآلی تبدیل شده و از آب جدا می گردند. این پروسه استفاده از استخرهای فاضلاب، تانک های اکسیداسیون و سایر واحدهای تصفیه بیولوژیکی را شامل می شود.
تصفیه فرایند نهایی (شیمیایی یا فیزیکی)
فاضلاب، از مواد آلاینده انتهایی نظیر: فسفات ها و املاح معدنی با استفاده از فیلترها، اسکرابرها، یا مواد شیمیایی پاک سازی می شود.
تصفیه پیشرفته
بعضی از تصفیه خانه ها، از فرایندهای پیشرفته مانند: استفاده از فناوری های نوین (نانوفیلتراسیون یا تصفیه ممبرانی) برای بهبود کیفیت آب استفاده می کنند.
هر تصفیه خانه، می تواند یک یا ترکیبی از این مراحل را به کار بگیرد که بسته به میزان و نوع آلاینده‌های موجود در فاضلاب، مراحل تصفیه ممکن است تغییر نمایند.
مراحل ساخت تصفیه خانه فاضلاب
مراحل ساخت تصفیه خانه فاضلاب هم داستانی دیگر را روایت می کند که در متن ذیل، به طور کامل آن ها را بیان کرده ایم:
برنامه ریزی و طراحی
در این مرحله، نیازها و الزامات محلی مورد بررسی قرار می گیرند و طرح های مرتبط با تصفیه خانه، تهیه می شود. این طرح ها شامل: تعیین نوع و اندازه تصفیه خانه، موقعیت جغرافیایی مناسب، سیستم های فنی مورد نیاز و ارزیابی تأثیرات زیست محیطی است. در این گام، تیم مهندسی مشخص می کند که چه نوع تصفیه خانه ای، برای منطقه مورد نظر کاربرد دارد.
ساخت و نصب تجهیزات
پس از طراحی، مرحله ساخت و نصب تجهیزات شروع می شود که تهیه و ساخت انواع تجهیزات مانند: استخرها، سیستم های فیلتراسیون، تانک های تجمیع و سیستم های کنترل و نظارت را شامل می شود.
نصب شبکه لوله‌کشی
شبکه لوله‌کشی، برای جمع آوری فاضلاب از منابع مختلف و انتقال آن به تصفیه خانه نصب می گردد. این شبکه حاوی لوله های اصلی، لوله های فرعی و سیستم های پمپاژ است.
تست و راه اندازی
پس از نصب تجهیزات و شبکه لوله‌کشی، مراحل تست و راه اندازی صورت می گیرد تا اطمینان حاصل شود که تجهیزات به درستی عمل می کنند و تصفیه خانه آماده به کار است.
آموزش و بهره برداری
در این گام، فرایندهای بهره برداری به کارکنان تصفیه خانه آموزش داده می شوند. سپس تصفیه خانه، به بهره برداری و اجرای روزانه می پردازد.
نظارت و نگهداری
پس از بهره برداری، تصفیه خانه نیاز به نظارت و نگهداری دائمی دارد تا کارایی و عملکرد آن حفظ گردد. این مرحله شامل: بازرسی های منظم، تعمیر و نگهداری تجهیزات و اصلاحات برای بهبود فرایندها است.
هر کدام از مراحل ساخت، نیازمند توجه و دقت بالایی است تا تصفیه خانه بتواند به بهترین شکل ممکن، فاضلاب را پالایش و به محیط زیست بازگرداند.
تصفیه فاضلاب شهری
تصفیه فاضلاب شهری، تأثیرات خوشایندی بر حفاظت از محیط زیست، سلامت انسان و موجودات زنده دارد و همچنی،ن در صرفه جویی مصرف آب به شدت مؤثر است. به همین علت، در تمامی جوامع، فاضلاب های تولید شده به روش های گوناگونی تصفیه شده و از خروجی آن بهره می برند.
تصفیه فاضلاب شهری، شامل فرایندهایی است که سعی در حذف‌کردن مواد آلاینده موجود در فاضلاب محیط های مسکونی و تجاری دارند. به عبارت دیگر، طی‌کردن مراحل تصفیه فاضلاب شهری که منجر به بالارفتن کیفیت فاضلاب و بازگشت به چرخه استفاده می شود، از جمله کاربردهای تصفیه فاضلاب شهری است. به طور کلی تصفیه فاضلاب شهری، کاربردهای متعددی را شامل می شود که عبارتند از:
حفظ سلامت عمومی
این تصفیه، باعث حذف مواد آلوده و میکروب های بیماری زا از فاضلاب شده و بهداشت عمومی را حفظ می کند همچنین، از انتقال بیماری های واگیردار هم جلوگیری می نماید.
مدیریت منابع آب
بازیافت آب های فاضلاب، به عنوان منبعی برای آبیاری کشاورزی یا سایر استفاده های غیر آشامیدنی محسوب می شود.
حفاظت از محیط زیست
تصفیه فاضلاب شهری، به حفظ آب های سطحی، زیر زمینی و کاهش آلودگی آنها کمک می کند. این کاربرد مهم، باعث حفظ توازن اکولوژیک و حفظ زیستگاه های طبیعی می گردد. تخلیه فاضلاب آلوده بدون تصفیه، می تواند به آلودگی آب ها، کاهش کیفیت هوا و تخریب زیستگاه های طبیعی منجر شود.
استفاده مجدد از منابع آبی
آب ها پس از تصفیه می توانند برای آبیاری فضای سبز، تأمین آب آشامیدنی یا استفاده در صنایع دیگر مورد استفاده قرار گیرند و باعث کاهش مصرف آب تازه و حفظ منابع آبی شوند.
انواع تصفیه خانه فاضلاب
انواع تصفیه خانه فاضلاب، بر حسب نوع فاضلاب و پساب به دو دسته کلی صنعتی و بهداشتی تقسیم می شوند:
تصفیه خانه فاضلاب بهداشتی
از مهم ترین کاربردهای تصفیه خانه فاضلاب بهداشتی، می توان به تصفیه فاضلاب های بهداشتی و آب های سطحی و روان اشاره کرد. در این نوع تصفیه خانه ها، فاضلاب ها پس از جمع آوری به تصفیه خانه منتقل شده و طی عملیات نامبرده تصفیه می گردند.
تصفیه خانه فاضلاب صنعتی
این نوع تصفیه خانه، فاضلاب های تولید شده توسط مراکز صنعتی را جمع آوری کرده و طی شرایط خاص، تصفیه می نماید. از جمله فاضلاب هایی که در این تصفیه خانه تصفیه می گردند، می توان به فاضلاب های تولید شده در فرایند تولید محصولات غذایی، پوشاک و انواع مواد شیمیایی اشاره نمود.
همچنین از مهم ترین تفاوت های فاضلاب های بهداشتی و صنعتی، به خاصیت خورندگی بیشتر فاضلاب صنعتی نسبت به فاضلاب بهداشتی، اسیدی یا باز بودن فاضلاب های صنعتی و احتمال وجود داشتن مواد شیمیایی مختلف در این فاضلاب اشاره کرد.
دستگاه تصفیه فاضلاب
دستگاه تصفیه فاضلاب، یک سیستم پیچیده می باشد که برای تصفیه و پالایش فاضلاب های آلوده به آلاینده های مختلف طراحی شده است. این دستگاه ها، به طور عمده از ترکیبی از فرایندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی برای حذف آلاینده ها و تولید آب پاک، مورد استفاده قرار می گیرند. به طور کلی، یک دستگاه تصفیه فاضلاب عناصر زیر را شامل می شود:
سیستم جمع آوری
این سیستم حاوی شبکه های لوله کشی و ایستگاه های پمپاژ است که فاضلاب را از منابع مختلف، به دستگاه تصفیه فاضلاب منتقل می کند.
واحدهای پیش تصفیه
این واحدها، مراحلی مانند تراکم و تصفیه اولیه را شامل می شوند که جداسازی ذرات معلق و جامدات بزرگ از فاضلاب را انجام می دهند.
واحدهای تصفیه اصلی
در این مرحله، فاضلاب از آلاینده های آلی و شیمیایی خود پاک سازی می شود. این واحدها، فرایندهایی مانند تصفیه بیولوژیکی و تصفیه شیمیایی را شامل می گردند.
واحد تصفیه نهایی
در این گام، فاضلاب تصفیه شده به طریقی بر اساس استانداردهای محیط زیستی، پالایش شده و آب تصفیه شده، آماده برای بازگرداندن به محیط زیست یا استفاده مجدد می شود.
سیستم کنترل و نظارت
این سیستم شامل تجهیزات و سنسورهایی است که عملکرد دستگاه را نظارت می کنند و اطمینان می دهند که فرایندهای تصفیه به درستی صورت می گیرد.
هر دستگاه تصفیه فاضلاب، بسته به نوع و مقیاس فاضلاب، نیازها و شرایط محیطی متفاوتی را دارد که باید با توجه به این عوامل، به طور دقیق طراحی و اجرا گردد.
شرکت‌های تصفیه پیشرفته، به‌منظور بهبود کیفیت آب و فاضلاب و حفظ محیط زیست اقدامات متعددی انجام می دهند. شرکت تصفیه پیشرفته پارس، از جمله شرکت هایی است که برای تصفیه آب از روش های پیشرفته استفاده می کند. از جمله ویژگی های شرکت های تصفیه پیشرفته عبارتنداز:
- تکنولوژی پیشرفته: این شرکت ها از تکنولوژی های پیشرفته، برای تصفیه آب و فاضلاب استفاده می کنند که عملکرد بهتر، کارایی بالاتر و حذف مواد آلوده به صورت کامل‌تر را فراهم می نماید.
- پایداری محیطی: این شرکت ها، به دنبال ارائه راهکارهایی هستند که علاوه بر تصفیه فاضلاب و آب، به حفظ محیط زیست کمک کنند. این راهکارها شامل: کاهش مصرف انرژی، مدیریت پسماند، بازیافت منابع و حفظ تنوع زیستی می شود.
- کارایی و انعطاف پذیری: شرکت های تصفیه آب و فاضلاب، باید دارای فرایندها و تجهیزاتی باشند که در شرایط مختلف کارایی و انعطاف پذیری بالایی را شامل گردند.
- توسعه پایدار: این شرکت ها، باید به توسعه پایدار و پایداری اقتصادی، اجتماعی و محیطی توجه کنند تا اثرات منفی احتمالی از تصفیه فاضلاب و آب را کاهش داده و ارزش افزوده را برای جامعه ایجاد کنند.
- همکاری با جوامع محلی: این شرکت ها معمولاً با جوامع محلی، دولت ها واحدهای صنعتی و سایر نهادهای مرتبط همکاری می نمایند تا برنامه های تصفیه آب و فاضلاب را بهبود بخشند و نیازهای محیطی و اجتماعی را برآورده سازند.
همچنین با پیشرفت علم و تکنولوژی، روش های جدیدتری برای تصفیه فاضلاب، در سراسر جهان ارائه شده است که در ادامه متن، برخی از روش ها را برایتان شرح می دهیم:
تصفیه فاضلاب با استفاده از پیل های سوختی الکترونی
تصفیه فاضلاب با استفاده از پیل‌های سوختی الکترونی، یک روش نوآورانه و پیشرفته است که در آینده ممکن است به عنوان یک روش مؤثر در تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار بگیرد. در این روش، از پیل های سوختی الکترونی، برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود که در فرایند تصفیه، مواد آلی و فاضلاب را به مواد خروجی نهایی مانند آب و دی اکسید کربن تبدیل می کنند.
این فناوری، به عنوان یک روش پایدار و کارآمد مورد توجه قرار می‌گیرد؛ زیرا می تواند بهبود قابل توجهی در عملکرد تصفیه فاضلاب داشته باشد و بهبود انرژی و مواد مصرفی در فرایند تصفیه فاضلاب را فراهم نماید. این فناوری در حال حاضر، در مراحل تحقیقاتی و توسعه قرار دارد و ممکن است در آینده به عنوان یکی از روش های مهم تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار گیرد.
تصفیه فاضلاب با استفاده از فناوری پلاسما
تصفیه فاضلاب با استفاده از فناوری پلاسما، یک روش توسعه یافته است که در فرایند تصفیه فاضلاب به کار گرفته می شود. در این روش، از اصطکاک گازهایی مانند: هوا یا اکسیژن با اعمال توان برقی بالا برای تولید پلاسما استفاده می گردد. در این فرایند، پلاسما به عنوان یک منبع انرژی برای اکسایش و از بین بردن مواد آلی و مواد آلوده موجود در فاضلاب به کار می رود. همچنین، پلاسما قادر است به طور کامل باکتری ها ویروس ها و سایر مواد آلوده را نابود سازد.
تصفیه فاضلاب با استفاده از هیدرولیز حرارتی
تصفیه فاضلاب، با استفاده از هیدرولیز حرارتی، یک فرایند تصفیه فاضلاب پیشرفته است که با استفاده از گرما و فشار بالا، مواد آلی و ارگانیک موجود در فاضلاب را تجزیه و تفکیک می کند. در این فرایند، فاضلاب به دماهای بالا (معمولاً بیش از 200 درجه سانتی گراد) و فشار بالا تحت عمل قرار می گیرد و باعث، تجزیه مواد آلی و حلقه بازیابی مواد ارگانیک می شود.
فرایندهای تصفیه آب و فاضلاب
تصفیه آب و فاضلاب، فرایندهای مختلفی را شامل می گردد که در ادامه متن، به طور کامل آن ها را توضیح داده ایم:
پیش تصفیه
این مرحله پس از جمع آوری و کنترل بو، تصفیه آب از منابع مختلف مانند رودخانه ها یا دریاچه ها را آغاز می نماید. در این بخش، آب از ذرات بزرگ و جرم های غیرآلی همچون شن و ماسه جدا می شود. این جداسازی با استفاده از فیلترها، سیستم های رسوب‌گیری و ایستگاه‌های پمپاژ اجرا می گردد.
تصفیه فیزیکی
در این گام، آب از ذرات معلق و جامدات ریز جدا می شود. این فرایندها شامل: فیلتراسیون(که از ممبران های نیمه نفوذپذیر یا شن و ماسه استفاده می کند) و ته‌نشینی است که با استفاده از تانک ها یا حوضچه ها انجام می شود.
تصفیه شیمیایی
در این بخش مواد شیمیایی مانند: کلر یا اوزون به آب اضافه می شود تا باکتری ها ویروس ها و آلاینده های شیمیایی دیگر از آب حذف گردند. این فرایند، به عنوان دیزین فک تا نت شناخته شده و برای ایجاد آبی باکیفیت و بهداشتی استفاده می شود.
تصفیه بیولوژیکی
این فرایند، بر اساس فعالیت باکتری ها و میکروارگانیسم های زنده است که به عنوان فیلترهای زنده عمل می کنند. این موجودات زنده، به آلاینده های آلی در آب تجزیه می دهند و بهبود کیفیت آب را فراهم می سازند.
تصفیه نهایی
در این مرحله، آب تصفیه شده از فرایندهای قبلی تمیز و آماده استفاده می گردد. این گام شامل: فیلتراسیون پایانی، تنظیم pH و ضد عفونی آب است. هدف این بخش، اطمینان از این است که آب تصفیه شده دارای کیفیت مطلوبی باشد و بتواند بدون مشکل، به مصرف برسد.
تصفیه فاضلاب صنعتی
تصفیه فاضلاب صنعتی، نیز به طریقی مشابه تصفیه فاضلاب شهری انجام می شود. برخی از مراحل عمده تصفیه فاضلاب صنعتی عبارتند از:
پیش تصفیه
مرحله اولیه تصفیه فاضلاب صنعتی شامل: جدا سازی ذرات بزرگ، روغن ها، گریس و دیگر آلودگی های قابل مشاهده است. این گام معمولاً با استفاده از فیلترها، سرندها و تسکین گرانشی صورت می پذیرد.
تصفیه فیزیکی
در این بخش هدف اصلی، جداسازی ذرات معلق و جامدات ریزتر است. این فرایندها فیلتراسیون، فلوکولیشن (اضافه‌کردن مواد شیمیایی برای تشکیل رسوبات) و ته‌نشینی را شامل می گردند.
تصفیه شیمیایی
در این مرحله، از مواد شیمیایی مخصوصی مانند کلر یا اوزون برای از بین بردن آلاینده های شیمیایی استفاده می شود. این فرایند به عنوان دیزین فک تا نت شناخته می گردد.
تصفیه بیولوژیکی
در این بخش، مواد آلی توسط میکروارگانیسم ها مانند باکتری ها تجزیه می شود. این فرایند شامل: فعالیت هایی مانند: تسمه نقاله های فاضلاب، استخرهای اکسیداسیون و یا سیستم های بیولوژیکی است.
تصفیه نهایی
آب، از اثرات مواد شیمیایی و آلی پاک سازی می شود و به حالتی مناسب برای تخلیه به محیط زیست یا استفاده مجدد، تبدیل می گردد.
بازیافت و استفاده مجدد
در برخی موارد، مواد بازیافتی از فاضلاب صنعتی استخراج شده و مجدداً، برای استفاده در فرایندهای تولید مورد استفاده قرار می گیرد.
شرکت تصفیه پیشرفته پارس، با استفاده از تجهیزات بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی در تلاش است تا در کنار تصفیه فاضلاب، از محیط زیست و محیط‌های آبی حساس محافظت نماید.