تصفیه فاضلاب

تصفیه فاضلاب فرایند حذف مواد آلاینده از فاضلاب را تصفیه فاضلاب می گویند. این فاضلاب می تواند یک فاضلاب بهداشتی خانگی یا فاضلاب صنعتی باشد.  به منظور انجام تصفیه فاضلاب از روشهای مختلف فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی استفاده می شود که به آنها فرآیندهای تصفیه فاضلاب گفته می شود. به کمک این فرآیندها مواد آلاینده موجود در فاضلاب به ترکیبات بی خطر یا کم خطر برای محیط زیست تبدیل می شود.  معمولاً یکی از محصولات تصفیه فاضلاب، زباله نیمه‌جامد است که لجن فاضلاب نامیده می‌شود که نیازمند تصفیه و تثبیت پیش از دفع به محیط زیست می باشد.

منشأ پساب 
پساب به وسیلهٔ مراکز مسکونی، صنعتی، تجاری و اداری تولید می‌شود. پساب خانگی شامل زهکشی توالت، حمام، دوش، آشپزخانه و روشویی است. در بیشتر موارد، پساب شامل زبالهٔ مایع صنعتی و تجاری نیز هست. جداسازی پساب خانگی به آب خاکستری و آب سیاه در جوامع پیشرفته رو به افزایش است. از آب خاکستری تصفیه شده می‌توان برای آبیاری گیاهان یا فلاش توالت استفاده کرد.

اختلاط پساب و آب باران 
ممکن است که آب باران نیز در سامانه فاضلاب وارد شود. چنین سامانه‌ای را سامانه تصفیه مختلط می‌نامند. این طراحی در آغاز ساخت سامانه‌های فاضلاب متداول بود. سامانهٔ مختلط نیاز به تأسیسات بزرگتر و هزینهٔ بیشتر دارد. افزایش ناگهانی جریان ناشی از بارندگی ممکن است باعث پر شدن و سرریز کردن شود. در جوامع شهری از میانهٔ سدهٔ بیستم میلادی، سامانه‌های جداگانه برای آب باران و فاضلاب ساخته می‌شود؛ زیرا بارندگی جریان‌های با دبی مختلف ایجاد می‌کند که کارایی تصفیه‌خانهٔ فاضلاب را کاهش می‌دهد.

پساب صنعتی 
در برخی از کشورهای پیشرفته، یک تصفیهٔ اولیه روی پساب صنعتی انجام می‌شود تا بار آلودگی آن را پیش از مخلوط شدن با فاضلاب خانگی کاهش دهد. این فرایند، تصفیه فاضلاب صنعتی نامیده می‌شود. پساب صنعتی ممکن است حاوی موادی باشد که با روش‌های معمول تصفیه، زدوده نشوند. هم‌چنین یکنواخت نبودن جریان پساب صنعتی به دلیل چرخه‌های تولید، می‌تواند تنظیمات تصفیهٔ بیولوژیکی از جمله فرایند لجن فعال را به هم بریزد.

فرایند تصفیه

مقدمه 
جمع‌آوری و تصفیهٔ فاضلاب، تابع استانداردها و قواعد محلی و کشوری است.

تصفیهٔ فاضلاب عموماً از سه مرحله تشکیل می‌شود که تصفیهٔ اولیه، ثانویه و ثالثه نامیده می‌شوند.

فرآیندهای پرکاربرد

لجن فعال متعارف 
در این سیستم، فاضلاب آشغال‌گیری و دانه‌گیری شده پس از عبور از واحد ته‌نشینی اولیه، وارد واحد هوادهی می‌شود و پس از آن به منظور جداسازی لخته‌های بیولوژیکی تشکیل شده، به واحد ته‌نشینی راه می‌یابد و بخشی از لجن ته‌نشین شده به منظور تأمین بیومس سلولی در واحد هوادهی مجدداً به این واحد برگشت داده می‌شود. این فرایند معمولاً برای فاضلاب‌های با قدرت کم استفاده می‌شود و زمان ماند در این سیستم‌ها معمولاً کوتاه می‌باشد.

هوادهی گسترده 
این فرایند در حقیقت یکی از پرکاربردترین و مؤثرترین از اصلاحات لجن فعال است که از ویژگی‌های بارز این سیستم زمان ماند طولانی و تثبیت نسبتاً کامل جامدات آلی می‌باشد. در ابتدا این سیستم برای تصفیه جریان فاضلاب تولیدی جوامع کوچک مسکونی مورد استفاده قرار می‌گرفت. مدت زمان هوادهی در این سیستم بین ۱۸ تا ۳۶ ساعت می‌باشد و مقدار لجن حاصل از این فرایند نسبتاً کم و از نظر کیفیت بیولوژیکی تثبیت شده تر نسبت به فرایندهای مشابه می‌باشد.

فناوری تصفیه فاضلاب صنعتی

فرآیندهای تکنولوژیکی بر اساس فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی اساسی، فرآیندهای فیزیکی، فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته انتخاب می شوند:

 فرآیند انعقاد
 فرآیند ته نشینی جاذبه
 اکسیداسیون پیشرفته
 فرآیند فیلتراسیون جذب

فاضلاب هر فرآیند تولید به طور جداگانه توسط سیستم جمع آوری جمع آوری شده و در مخزن تهویه سیستم تصفیه فاضلاب قرار می گیرد.

روش‌های تصفیه فاضلاب 
 روش‌های فیزیکی
 روش‌های شیمیایی
 روش‌های بیولوژیکی
روش‌های فیزیکی شامل آشغال‌گیری، دانه‌گیری، فیلتراسیون و ته‌نشینی می‌باشد. روش شیمیایی شامل انعقاد و لخته‌سازی، تبادل یون و تنظیم pH می‌باشد. روش‌های شیمیایی نسبت به روش‌های فیزیکی پیچیده‌تر و هزینه بر بوده و همچنین از لحاظ هزینه خرید و نگهداری مواد شیمیایی و بهره‌برداری نیز مناسب نیستند. به همین دلایل سعی می‌شود حتی الامکان از این روش برای حذف آلاینده‌ها استفاده نشود. در فرایند بیولوژیکی با توجه به کیفیت فاضلاب از یکی از روش‌های هوازی یا بی‌هوازی یا هر دو استفاده می‌شود.

فرآیندها و مراحل تصفیه فاضلاب 
فرآيندهاي تصفيه فاضلاب بر اساس فرآيندهايي كه بر اساس آنها انجام مي شود نامگذاري شده است به شرح زير است:

تصفیه مکانیکی 
 که در آن روشهای تصفیه ماهیتی فیزیکی دارند.

تصفیه مکانیکی سوسپانسیون های درشت را حفظ می کند. برای نگهداری آنها از گریل، الک، فیلتر شنی، جداکننده چربی و دکانتر استفاده می شود.

رنده ها اجسام شناور درشت را به صورت معلق در فاضلاب نگه می دارند (پارچه ها، کاغذها، جعبه ها، الیاف و غیره). مواد باقی مانده روی توری ها به این ترتیب تخلیه می شوند تا در گودال ها ذخیره یا سوزانده شوند. 

در برخی موارد، می توان آنها را با برش به اندازه 0.5-1.5 میلی متر در تجزیه کننده های مکانیکی خرد کرد. جداکننده ها مستقیماً در کانال دسترسی به فاضلاب خام نصب می شوند، به گونه ای که آویزهای متلاشی شده می توانند از توری ها عبور کرده و همزمان با بدنه های باقی مانده تخلیه شوند.

جداکننده های شن و ماسه برای یک تصفیه خانه فاضلاب ضروری هستند، به شرط اینکه یک سیستم فاضلاب واحد وجود داشته باشد، زیرا ماسه عمدتاً توسط آب باران آورده می شود. شن و ماسه نباید به مراحل پیشرفته تصفیه خانه برسد تا باعث ایراداتی درون آن شود.

تصفیه شیمیایی 
 که در آن روش های خالص سازی ماهیت فیزیکی-شیمیایی دارند.

تصفیه شیمیایی نقش کاملاً مشخصی در فرآیند فناوری دارد که به وسیله آن بخشی از محتوای ناخالصی فاضلاب حذف می شود.

تصفیه شیمیایی با انعقاد 
 لخته سازی منجر به کاهش محتوای مواد آلی بیان شده در CBO5 تقریباً می شود. 20-30% اجازه می دهد تا از بارگذاری بیش از حد لجن فعال با مواد آلی جلوگیری شود.

فرآیند انعقاد لخته سازی شامل تصفیه فاضلاب با معرف های شیمیایی، در مورد حاضر، سولفات آهن کلردار و آب آهک است که دارای خاصیت تشکیل یون های مشترک با ماده آلی موجود در آب است و به صورت تکه های بزرگ تجمع می یابد.

به صورت رسوب ته نشین می شود. عامل اصلی در فرآیند انعقاد لخته سازی یون Fe3+ است که از اکسید کردن سولفات آهن با هیپوکلریت سدیم به دست می آید. آهک که همراه با سولفات آهن اضافه می شود، نقش تسریع در فرآیند تشکیل پولک و ته نشین شدن رسوب تشکیل شده را دارد.

گندانبار یا سپتیک تانک 
گندانبار یا سپتیک تانک را می‌توان از یکی از اجزاء ابتدایی و کلیدی سیستم‌های تصفیه فاضلاب به حساب آورد. در اصل تانک برای متقاضیانی که امکان فضایی یا امکان مالی اجرای تصفیه خانه فاضلاب را ندارند، کاربرد دارد. داخل سپتیک تانک‌ها با توجه به زمان ماند فرایندهای فیزیکی و بیولوژیکی تصفیه فاضلاب انجام می‌گیرد.

سپتیک تانک‌ها از جنس‌های بتنی، پلی اتیلنی، فایبرگلاس می‌باشند کار سپتیک تانک پلی اتیلن تصفیه میکروبی فاضلاب به کمک فرایندهای ته‌نشینی T شناورسازی و بیولوژیکی روی آن می‌باشد و همچنین جلوگیری از کور شدن سوراخ‌های چاه‌های جذبی که پذیرنده فاضلاب هستند.

مخزن سپتیک یک محفظه زیرزمینی ساخته شده از بتن، فایبرگلاس یا پلاستیک است که از طریق آن فاضلاب خانگی (فاضلاب) برای تصفیه اولیه جریان می‌یابد. فرایندهای ته‌نشینی و بی هوازی، مواد جامد و مواد آلی را کاهش می‌دهد، اما بازده تصفیه فقط متوسط است (که به آن «تصفیه اولیه» گفته می‌شود).

سیستم‌های سپتیک تانک نوعی تأسیسات فاضلاب در محل ساده (OSSF) است. می‌توان از آنها در مناطقی که به سیستم فاضلاب متصل نیستند مانند مناطق روستایی استفاده کرد. پساب مایع تصفیه شده معمولاً در یک قسمت تخلیه می‌شود، که این امر تصفیه بیشتری را فراهم می‌کند. وگرنه، آلودگی آب‌های زیرزمینی ممکن است رخ دهد و می‌تواند یک مشکل باشد.

اصطلاح “سپتیک” به محیط باکتریایی بی هوازی گفته می‌شود که در مخزن ایجاد می‌شود و پساب‌های تخلیه شده در مخزن را تجزیه می‌کند. فرایندهایی که انجام می‌گردد، شامل فرایندهای ته‌نشینی، شناور سازی، فرایندهای بی‌هوازی بیولوژیکی می‌باشند. با انجام فرایندهای مذکور بخش بزرگی از آلودگی موجود در فاضلاب داخل سپتیک تانک کاهش می‌یابد. به دلیل جلوگیری از اختلال در عملکرد سپتیک تانک بهتر است از ورود مواد زیر به داخل سپتیک تانک جلوگیری به عمل آید:
 روغن و چربی‌ها
 الیاف‌های کاغذی
 پوشک و پد بهداشتی
 موادی نظیر حلال‌ها، رنگ‌ها، سموم کشاورزی و شیمیایی
نکته! ورود این‌گونه مواد به داخل سپتیک تانک به همراه فاضلاب باعث گرفتگی لوله‌ها و اختلال در کامل شدن فرایندهای داخل سپتیک تانک می‌شود.

جستارهای وابسته 
 مدیریت پسماند
 آلودگی آب
 مجرای فاضلاب

منابع 
شرکت زلال آب پارتاک. مقاله سپتیک تانک پلی اتیلن. نوشته مهندس رحمانی و ویرایش فرزاد میرلوحی

آب و فاضلاب بر پایه کشور
آلودگی آب
بوم‌شناسی آبی
بهسازی
علوم خاک زیست‌محیطی
فناوری‌های کنترل آلودگی
گندآب
مهندسی محیط زیست