مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تصفیه ی فاضلاب

تصفیه  ی فاضلاب فرآیندیست که اکثریت آلاینده های فاضلاب یا گنداب را حذف کرده و پساب مایعی که مناسب دفع در طبیعت باشد را همراه با لجن تولید میکند. بمنظور مناسب بودن این فرآیند، فاضلاب بایستی از طریق لوله ها و تاسیسات مناسب  به تصفیه خانه منتقل شود و تحت قوانین و مقررات انجام گیرد. فاضلابهای دیگر نیازمند روشهای مختلف و گاها اختصاصی میباشند. ساده ترین سطح تصفیه ی فاضلاب جداسازی جامدات از مایع است که معمولا توسط ته نشینی انجام میشود. با تبدیل مواد محلول به جامدات، معمولا لخته ای زیستی تشکیل شده و بوسیله ی ته نشین کردن جدا میگردد و جریان پسابی که خلوص بالاتری دارد بدست می آید.

 

توصیف

فاضلاب مایع دفعی حاصل از توالتها، حمام ها، بخشهای شستشو، آشپزخانه ها و قسمتهای دیگر است. در مناطق دیگر فاضلاب همچنین شامل مواد دفعی بخش صنعت و خدمات است. در انگلستان مایع دفعی توالتها با نام فاضلاب متعفن، مایع دفعی حمامها و آشپزخانه ها بنام گنداب و مایع دفعی بخش صنعتی با نام فاضلاب تجاری شناخته میشود. تفکیک پساب دفعی منازل به دو دسته ی آب خاکستری و آب سیاه در کشورهای پیشرفته روز به روز متداول تر میگردد.  آب خاکستری برای آبیاری گیاهان و یا برای توالتها مورد استفاده قرار میگیرد.  بخش اعظم پساب شامل برخی آبهای سطحی  حاصل از جاری شدن بر روی سقف ها و مناطق سخت اینچنینی است. بنابراین فاضلابهای شهری شامل بخشهای مسکونی، تجاری و صنعتی بوده و میتواند حاوی آبهای سطحی نیز باشد.

 

سیستمهای فاضلابرویی که پساب مایع را همراه با آبهای سطحی دفع میکنند با نام سیستمهای فاضلابروی مشترک شناخته میشوند. احداث فاضلابروهای مشترک در ایالات متحده، کانادا کمتر انجام میشود و در انگلستان و دیگر کشورهای اروپایی  بموجب قوانین ساخت و ساز قابل قبول نمیباشد. در عوض این پسابهای سطحی  در سیستم فاضلابروی جداگانه ای جمع آوری میشود و به سیستمهای جداگانه ای منتقل شده  که نام پساب بهداشتی و  یا پساب سطحی ناشی از باران در ایالات متحده و نام پساب متعفن و پساب سطحی در انگلستان به آن اطلاق میگردد. سر ریزهای ناشی از فاضلابهای متعفن برای کاهش فشار ناشی از بارشهای شدید در نظر گرفته میشود که نام پساب ناشی از باران و یا پساب سر ریز مشترک برایشان در نظر گرفته میشود.

 

زمانی که آب باران بر روی سقف و سطح زمین جاری میشود ممکن است آلاینده های مختلفی مثل ذرات خاک، فلزات سنگین، ترکیبات آلی، مواد دفعی حیوانات، و نهایتا چربی و روغن را همراه خود حمل کند. برای حوزه ها برای تخلیه ی پسابهای ناشی از باران به محیط نیاز به تصفیه دارند. مثالهایی از فرآیندهای مورد استفاده در این خصوص شامل حوضچه های ته نشینی، تالابها و جداسازهای چرخشی برای تفکیک جامدات درشت میباشند. 

 

محلی که فرآیند تصفیه از انجا هدایت میشود تصفیه خانه نام دارد. طرح تصفیه خانه ها در یک تصفیه خانه ی فاضلاب عموما در کشورهای مختلف یکسان است.

تصفیه ی مکانیکی: جریان ورودی، حذف اجسام بزرگ، حذف شن ها، ترسیب ابتدایی

تصفیه ی زیستی: بستر اکسیژن دهی یا سیستم هوادهی، ترسیب ثانویه پساب

تصفیه ی شیمیایی: این مرحله عموما با ته نشینی و دیگر فرایند ها برای حذف جامدات همانند فیلتر کردن بکار میرود. ترکیبی از این فرایندها به تصفیه ی فیزیکی شیمیایی مربوط میگردد. این روش به ندرت همراه با تصفیه ی زیستی مورد استفاده قرار میگیرد.

 

مراحل تصفیه

تصفیه ی اولیه:

 تصفیه ی اولیه به منظور کاهش روغنها، چربیها، شن، دانه ها، و جامدات درشت بکار گرفته میشود. این مرحله تماما توسط ماشین انجام میشود. به همین دلیل نام تصفیه ی مکانیکی برای آن بکار برده میشود.

 

 جریان ورودی و حذف اجسام درشت: در تصفیه ی مکانیکی پساب ورودی به منظور جداسازی تمامی اجسام درشتی که در سیستم انتقال فاضلاب رسوب کرده اند همانند تکه پارچه ها، شاخه درخت، کاندوم، حوله و دستمال سفره یا نوار بهداشتی ، قوطی ها، میوه ها و مواد دیگر بکار گرفته میشود. این عمل یا بوسیله ی دست و یا توسط صفحه های میله ای خودکار انجام میشود. این بخش از پساب به این دلیل جدا میگردد که میتواند به تجهیزات حساس تصفیه خانه ی فاضلاب آسیب برساند.

حذف شن و دانه ها: این مرحله عموما شامل کانالی با ورودی مشخصی از پساب است که با دقت کنترل شده و به دانه های شن و سنگ اجازه ی ته نشینی داده ولی بخش زیادی از مواد آلی همچنان در پساب باقی میمانند. این بخش شن گیر نیز نامیده میشود. دانه های شن و سنگ بایستی  در مراحل ابتدایی حذف شوند تا از اسیب به پمپ ها و دیگر تجهیزات موجود در بخشهای دیگر جلوگیری شود. گاهی اوقات یک شوینده ی شن هم وجود دارد که  وظیفه ی انتقال شنها را به یک محفظه ی نگهدارنده برای دفع بر عهده دارد. محتویات شن گیر ممکن است به زباله سوز منتقل شود ولی  در مواردی بصورت دفن کردن نیز دفع میگردد.

غربال کردن و متراکم کردن: پساب فاقد دانه در مرحله ی بعد به منظور حذف اجسام بزرگتر و شناوری مثل شاخه ها از صفحات چرخانی عبور داده میشود. مواد حاصل از این مرحله جمع آوری شده و یا به بخش جمع آوری لجن بازگردانده میشود و یا برای دفن یا سوزاندن به بخش های دیگر منتقل میگردد. متراکم کردن فرآیندیست که در آن جامدات به تکه های ریزی خرد میشوند که این عمل از طریق تیغه های تیز دواری که بر روی یک استوانه قرار دارند انجام میشود و  معمولا در تصفیه خانه هایی که قادر به فرایند کردن این تکه های ریز میباشند مورد استفاده قرار میگیرند. خرد کننده ها با اینهمه نسبت به فرآیند غربالگری از نظر نصب و نگهداری گران قیمت تر بوده و در عین حال کمتر قابل اعتماد هستند.

 

رسوبدهی:تقریبا در تمامی تصفیه خانه ها مرحله ی رسوبدهی وجود دارد که  در این مرحله پساب از مخازن مستطیل یا دایره شکلی عبور داده میشود. این مخازن به اندازه ای بزرگ ساخته میشوند که به پساب اجازه ی شناور کردن چربی و روغن و تکه های پلاستیک و ته نشین کردن جامدات مدفوعی اش  را بدهند تا برای حذفشان اقدام شود. هدف اصلی مرحله ی اولیه ایجاد مایع همگنی است که بتوان آنرا از طریق زیستی تصفیه کرد و همچنین  بدست آوردن لجنی که بتوان آنرا بصورت جداگانه تصفیه و یا فرایند کرد. مخازن ته نشینی اولیه معمولا مجهز به جاروبهای مکانیکی ای هستند که پیوسته لجن جمع آوری شده را به سوی بخش قیف مانند کف مخزن میرانند که از آنجا لجن برای تصفیه ی بیشتر به قسمت دیگری پمپ میشود.

 

تصفیه ی ثانویه

تصفیه ی ثانویه اصولا به منظور از بین بردن عوامل زیستی موجود در پساب که از مواد دفعی انسان، مواد غذایی دفعی و احیانا صابونها و پاک کننده ها حاصل شده اند انجام میشود. بیشتر تصفیه خانه های شهری و صنعتی مخلوط ته نشین شده ی پساب را با استفاده از فرآیندهای زیستی هوازی تصفیه میکنند. برای موثر و کارا بودن این فرایند مجموعه ی زیستمند ها نیازمند پیش ماده ی غذایی و اکسیژن میباشند. البته این عمل از راههای مختلفی انجام میشود.  در اکثر روشها باکتری ها و پروتوزوآ آلاینده های آلی محلول  قابل تجزیه ی زیستی( مثل قند، چربی، و ملکولهای با زنجیره ی کوتاه و...) را مصرف میکنند و بخشهای کمتر محلول را به لخته تبدیل میکنند. سیستمهای تصفیه ی ثانویه به بستر ثابت و رشد معلق تقسیم بندی میشوند. در سیستمهای بستر ثابت مثل صافی های متخلخل توده ی زیستی بر بستری رشد کرده و پساب از سطح آن عبور داده میشود. در سیستمهای رشد معلق مثل لجن فعال توده زیستی بخوبی با پساب مخلوط میشود. بطور کلی سیستمهای بستر ثابت نسبت به سیستم های رشد معلق به فضای بیشتری احتیاج دارند . با اینهمه سیستمهای رشد معلق در مقابل ضربه های وارده بر بار زیستی مقاومت بیشتری نشان میدهند و همچنین در حذف BOD نیز کارایی بیشتری نشان میدهند.

 

صافی های متخلخل:این صافی ها بمنظور تصفیه ی بارهای آلی متغیر و قدرتمند و خصوصا براهای صنعتی بکار برده میشوند. آنها معمولا صافی هایی بلند و دایره ای شکلی هستند که با بستر مصنوعی پوشیده شده اند و برای فاضلابهای نسبتا قوی بکار میروند. طراحی فیلتر ها اجازه ی بار گذاری بالای هیدرولیکی و جریان یافتن بالای هوا را میدهد. در تاسیسات بزرگتر هوا بکمک دمنده هایی به بستر وارد میشود. پساب خروجی عموما در گستره ی طبیعی فرایندهای تصفیه ی متداول قرار میگیرد.

لجن فعال: تصفیه خانه های لجن فعال از گستره ی وسیعی از ارگانیسمها( سازواره ها) و اکسیژن و همچنین فرایندهای مختلف برای ایجاد لخته های زیستی ای که تا حد زیادی موجب حذف مواد آلی میشوند استفاده میکنند. این تصفیه خانه ها همچنین مواد ذره را بدام انداخته و در شرایط ایده آل قادرند آمونیاک را به نیتریت و نیترات و نهایتا گاز نیتروژن  تبدیل کنند.

بسترهای صافی (بسترهای اکسیداسیون): در تصفیه خانه های قدیمی تری که بارهای متغیر تری به آنها وارد میشود بسترهای صافی چکنده مورد استفاده قرار میگیرند. به این صورت که مایع پساب ورودی در سطح بستری عمیق که از کک(زغال کربونیزه شده)، تکه های سنگ آهک و خصوصا بستر بافتهای پلاستیکی ساخته شده پخش میگردد. چنین بستری سطح زیادی برای نگهداشتن تیغه های زیستی تشکیل شده خواهد داشت.  مایع ورودی در سرتاسر بازوهای گردان حول محور مرکزی و به صورت شعاعی پخش میگردد. قطرات چکیده شده در بستر در نهایت بصورت زهکشی از کف خارج میشود. این منافذ زهکشی همچنین راهی برای ورود هوا از کف بستر و انتشار آن به سوی بالا میباشد و موجب هوازی شدن بستر میگردد. تیغه های زیستی باکتریها، پروتوزوآ، و قارچها بر روی سطح بستر شکل میگیرند و با مصرف مواد الی منجر به کاهش میزان آنها میگردند.

صفحات گردان یا مارپیچی: در برخی تصفیه خانه های کوچکتر صفحات چرخان و یا فنری شکلی که بشکل نیمه در پساب ورودی قرار دارند مورد استفاده قرار میگیرند. در این حالت یک لخته ی زیستی تشکیل میشود که پیش ماده های مورد نیاز را فراهم میکند.

ته نشینی ثانویه: مرحله ی  نهایی در تصفیه ی ثانویه جداسازی لخته های زیستی و تولید پسابی است که سطح بسیار پایینی از مواد آلی و معلق داشته باشد.

 

تصفیه ثالثیه:

تصفیه ی مرحله ی سوم آخرین گام را برای ارتقاء کیفیت پساب فراهم میکند  تا معیارهای مورد نظر قبل از تخلیه به محیط زیست( دریا، رودخانه، دریاچه و یا زمین و...) بدست آید. ممکن است در یک تصفیه خانه ی خاص بیش از یک تصفیه ی ثالثیه بکار رود اما اگر عمل ضد عفونی کردن انجام پذیرد معمولا مرحله ی نهایی بشمار میرود.

بهبود رنگ پساب

صاف کردن: صافی کردن بکمک شن بیشتر مواد باقی مانده ی معلق را از میان میبرد. صافی کردن بر بستری از کربن فعال سموم احتمالی باقیمانده را از میان میبرد.

وارد کردن در مخازن: وارد کردن در مخزنی مثل برکه ها یا تالابهای مصنوعی  باعث ته نشینی و ارتقاء زیستی  میگردد. این مخازن بشدت هوازی بوده و توسط ماکروفیتهای محلی خصوصا نی ها اشغال میگردند. بی مهره های کوچک فیلتر کننده ی آب برای تغذیه مثل دافنی و گونه هایی از روتیفرها توسط حذف ذرات ریز کمک زیادی به تصفیه میکنند.

زمینهای مرطوب مصنوعی: این روش که شامل بسترهای پوشیده از نی و گستره ای از روشهایی اینچنینی میباشند ارتقاء بیولوژیکی هوازی زیادی ایجاد کرده  که میتواند بجای تصفیه ی ثانویه ی اجتماعات کوچک بکار گرفته شود.

حذف مغذی ها: فاضلاب ممکن است حاوی مقادیر زیادی از مغذی ها( نیتروژن و فسفر) باشد که در اشکال خاص و غلظتهای بسیار محدود(مثل آمونیاک) ممکن است برای ماهی ها و بی مهره گان  سمی باشد و یا اینکه شرایط نامطلوبی را برای محیط زیست پذیرنده بوجود بیاورد(مثل رشد علف هرز و یا جلبک). با اینکه ممکن است به پدیده ی رشد جلبک و علف هرز از نظر زیبایی شناختی نگریسته شود ولی بایستی توجه داشت که جلبکها توان بالقوه ای در تولید سموم دارند و مرگ آنها و مصرف شدنشان توسط باکتری ها میتواند باعث ایجاد  نقصان اکسیژن  در آب و در نتیجه باعث مرگ ماهیهای مطلوب انسان شود. جایی که رودهای پذیرنده به دریاهای کم عمق و یا دریاچه ها ختم میشوند مغذیهای افزوده شده میتوانند سبب اوتریفیکاسیون شده و بسیاری از آبهای شفاف حاوی ماهیهای حساس را از بین ببرند. حذف نیترون  و فسفر از فاضلاب میتواند هم از طریق بیولوژیکی و هم از طریق رسوبدهی شیمیایی انجام شود.

حذف نیتروزن از طریق کاهش زیستی نیتروژن از آمونیاک به نیترات  و از نیترات به گاز نیتروژن و آزاد شدن گاز نیتروژن به جو انجام میشود. این تبدیلات نیازمند در نظر گرفتن و بازبینی دقیق فرایند است تا رشد جمعیت زیستی مورد نظر تحریک شود. صافی های شنی، مخازن نگهداری و بسترهای حاوی نی  میتوانند برای کاهش نیتروژن مورد استفاده قرار بگیرند. گاهی اوقات تبدیل آمونیاک سمی به نیترات به تنهایی بعنوان تصفیه ی ثالثیه شناخته میشود.

حذف فسفر میتواند از نظر زیستی در فرایندی که حذف ارتقاء یافته ی زیستی فسفر نامیده میشود انجام پذیرد. در این فرایند باکتری اختصاصی  که ارگانیسمهای توده کننده ی فسفر نامیده میشود اختصاصا غنی شده و مقادیر زیادی از فسفر را در پیکره خود جمع میکند. زمانی که توده ی زیستی ناشی از این باکتری ها از آب تصفیه شده جدا شود، جامدات زیستی باکتریایی ارزش حاصلخیزی بالایی خواهد داشت. حذف فسفر میتواند میتواند توسط رسوبدهی شیمیایی توسط نمک آهن( مثل کلرید آهن) و یا آلومینیوم( مثل آلوم) انجام شود. با اینهمه لجن ایجاد شده از نظر دفع مشکل بهداشتی داشته و  همچنن استفاده از مواد شیمیایی در فرآیند تصفیه گرانقیمت بوده و گاها عملکرد تصفیه خانه را سخت و نابسامان میکند.

گند زدایی: هدف از گندزدایی کردن در تصفیه ی  فاضلاب کاهش قطعی تعداد ارگانیسمهای زنده در آب بازگشتی به محیط زیست است. تاثیر گند زدایی کردن بستگی به کیفیت آب مورد تصفیه( مثل کدورت و PH و...) ، نوع گند زدایی مورد استفاده، میزان ماده ی گند زدا(غلظت و زمان) و دیگر متغیرهای محیطی است. آبهای کدر عموما با بازده کمتری ضد عفونی میشوند چرا که مواد جامد میتوانند سبب پوشیده شدن ارگانیسمها شده و آنها را خصوصا از پرتو ماواری بنفش محافظت کنند . بطور کلی تماسهای زمانی کوتاه، مقادیر کم و جریانهای شدید تماما میتوانند بر روی بازده ی گندزدایی تاثیر بگذارند. روشهای معمول گندزدایی شامل ازن، کلرین یا نور فرابنفش میباشند. کلرامین که در گندزدایی ابهای اشامیدنی مورد استفاده قرار میگیرد بدلیل پایداری در تصفیه ی فاضلاب بکارنمیرود.

کلرزنی بواسطه ی هزینه ی کم و تاریخچه ی درخشان اثر بخشی بعنوان معمول ترین روش گندزدایی فاضلاب در در شمال آمریکا بکار میرود. یکی از معایب کلر زنی تولید ترکیبات کلرینه ی آلی توسط مواد آلی باقیمانده  است که ممکن است خاصیت سرطانزایی داشته و یا برای محیط زیست نامطلوب باشند. همچنین کلر باقیمانده و یا کلرامین ها ممکن است قادر باشند مواد آلی موجود در محیط آبی طبیعی را کلرینه کنند. علاوه بر این از آنجایی که کلر باقیمانده برای گونه های ابزی سمی است، پساب تصفیه شده بایستی از نظر شیمیایی کلر زدایی شود که این عمل به پیچیدگی و هزینه های فرآیند تصفیه میافزاید. 

نور ماورای بنفش  بواسطه ی نگرانیهای موجود در زمینه ی اثرات کلربر روی مواد آلی باقیمانده ی فاضلاب و مواد آلی موجود در آبهای پذیرنده یکی از معمول ترین  روشهای  گندزدایی در انگلستان بشمار میرود. پرتو فرابنفش باعث اسیب رساندن به ساختار ژنتیکی باکتریها، ویروسها و دیگر عوامل بیماریزا میگردد وبه قابلیت تولید مثل آنها صدمه میزند. مشکل اصلی استفاده از پرتو ماورای بنفش نگهداری و تعویض پی در پی لامپهای فرابنفش و همچنین تابانیدن پرتوی زیاد به فاضلاب به منظور اطمینان از رسیدن پرتو به ارگانیسمهای هدف است. به این دلیل که احتمال پوشیده شدن  ارگانیسمها توسط مواد جامد موجود در فاضلاب و محافظت ارگانیسمها از تابش پرتو وجود دارد.

ازن از طریق گذراندن اکسیژن دو اتمی از ولتاژ بالا و اتصال یک اتم جدید اکسیژن حاصل میشود. ازن بسیار ناپایدار و واکنش پذیر بوده و اغلب مواد آلی ای را که در مجاورتش قرار بگیرد تجزیه میکند و بنابراین باعث تجزیه ی اغلب ارگانیسمهای بیماریزا نیز میگردد. عقیده بر این است که ازن از کلر ایمن تر است چرا که بر خلاف کلر که بایستی در محل ذخیره شود و همیشه امکان نشت اتفاقی آن وجود دارد، ازن در محل و بر حسب نیاز تولید میشود. همچنین در مجموع ازن زنی محصولات جانبی کمتری نسبت به کلر زنی تولید میکند. یک عیب بزرگ ازن زنی هزینه ی زیاد تجهیزات مربوط به تولید ازن و همچنین نیاز به کارکنان کارازموده و مجرب است.

 

تصفیه خانه های محلی و رآکتورهای گروهی

به منظور استفاده از فضای کمتر، تصفیه ی فاضلابهای پیچیده تر و یا دوره ای و نامنظم و یا رسیدن به معیارهای محیطی سختگیرانه تر تعدادی از تصفیه خانه های ترکیبی تولید شده اند. چنین تصفیه خانه هایی اغلب تمامی و یا حداقل دو مرحله از سه مرحله  ی تصفیه را در یک مرحله ی ترکیبی  گنجانده اند. در انگلستان که تعداد بسیار زیادی تصفیه خانه برای تصفیه ی پساب جمعیت کوچکی بکار گرفته میشوند، تصفیه خانه های محلی گزینه ای قابل اطمینان برای ساختارهای مجزای ساختمانی   در هر مرحله ی فرآیند بکار میروند.

برای مثال یکی از فرایندهایی که تصفیه ی ثانویه و ته نشینی را  بصورت ترکیبی انجام میدهد راکتور متوالی است. بطور معمول لجن فعال با فاضلاب  خام ورودی مخلوط شده و تصفیه میگردد. در مرحله ی بعد مخلوط حاصل ته نشین شده و پساب با کیفیت بالایی تولید میگردد. لجن ته نشین شده قبل از اینکه بخشی از آن به مرحله ی اول کار بازگردانده شود به خارج هدایت شده و هوادهی میگردد. اینگونه تصفیه خانه ها هم اکنون در بسیاری از نقاط دنیا همچون North Liberty,Lowa و Llanasa,North Wales در حال تکمیل میباشند.

 

مشکل اصلی اینگونه فرآیندها نیاز به کنترل دقیق زمان، اختلاط وهوادهی است. البته این کنترل امروزه توسط رایانه و حسگرهای مختلف موجود در تصفیه خانه انجام میشود. چنین سیستمهای حساس و پیچیده ای در مکانهایی که چنین کنترلهایی نامطمئن است و یا نگهداری صحیحی از تجهیزات بعمل نمیاید و یا تامین نیرو پیوسته نیست مناسب نمیباشد.

تصفیه خانه های محلی ممکن است به دو شکل کم بار و پر بار باشند. این عنوان به معنای بار آلی فرآیند شده است. در سیستمهای پر بار، مرحله ی زیستی همراه با بار آلی بالا وجود خواهد داشت و لخته ی ترکیب شده با مواد آلی قبل از مواجه شدن با بار آلی جدید چندین ساعت اکسیژن دهی میشود.   در سیستمهای کم بار مرحله ی زیستی حاوی بار آلی کم بوده و با نوسان در زمانهای نسبتا طولانی همراه است.

 

لجن

تصفیه ی لجن: جامدات درشت اولیه به همراه جامدات زیستی ثانویه ی  انباشته شده در فرآیند تصفیه ی فاضلاب بایستی مورد تصفیه قرار گرفته و بشکل ایمن و موثری دفع شود. این مواد اغلب بطور ناخواسته با مواد آلی سمی و ترکیبات غیر آلی( مثل فلزات سنگین) آلوده میشوند. هدف از هضم کاهش مقدار مواد آلی و شمار میکرو ارگانیسمهای بیماریزای موجود در جامدات است. معمول ترین گزینه ها برای تصفیه هضم بیهوازی، هضم هوازی و کمپوست است.

هضم بیهوازی: هضم بیهوازی فرآیندی باکتریاییست که در غیاب اکسیژن انجام میشود. این فرآیند میتواند هضم گرما دوستی باشد که لجن در مخازن خاصی در دمای 38 درجه گرما داده میشود و تخمیر میشود و یا هضم معتدل دوستی باشد که در آن لجن در مخازن بزرگی هفته ها نگهداری میشود تا بصورت طبیعی معدنی شود. هضم گرمادوستی بیوگازی تولید میکند که نسبت زیادی متان دارد و میتواند برای گرما دادن به مخازن و یا بحرکت در آوردن موتورها و میکروتوربینهای فرایندهای دیگر بکار رود. در تفیه خانه های بزرگ انرژی به میزانی تولید میشود که نیروی الکتریسیته بیش از میزانی که برای ماشینها مورد نیاز است بدست میاید. تولید متان یک مزیت کلیدی فرایند هوازی است و یک مشکل بزرگ این فرایند زمان زیاد مورد نیاز  برای فرایند(حدود 30 روز) و سرمایه گذاری اولیه ی نسبتا بالاست.

البته امروزه هیچ تصفیه خانه ای از این فرایند استفاده نمیکند اما در شرایط ازمایشگاهی تولید مقادیر مفیدی الکتریسیته از لجن آلی با استفاده از باکتریهای طبیعتا فعال از نظرالکترو شیمیایی  بطور مستقیم ممکن است. بصورت بالقوه این روش میتواند به یک شکل مثبت تولید نیرو از نظر بوم شناسی منتهی شود اما برای موثر بودن سلولهای سوختی میکروبی ، بایستی سطح تماس بین پساب و آند پوشیده از باکتری  آزمون شود و این امر میتواند ظرفیت پذیرش را تا حد زیادی مختل کند.

هضم هوازی: هضم هوازی فرایندی باکتریاییست که  در حظور اکسیژن روی میدهد. در شرایط هوازی با کتریها بسرعت مواد آلی را مصرف کرده و آنرا به دی اکسید کربن تبدیل میکنند. اگر کمبود مواد آلی وجود داشته باشد، باکتریها میمیرند و بعنوان غذای باکتریهای دیگر مورد استفاده قرار میگیرند. این مرحله از فرایند بعنوان تنفس داخلی نامیده میشود. کاهش جامدات در این مرحله اتفاق می افتد. از آنجایی که هضم هوازی بسیار سریع تر از هضم بیهوازی اتفاق میافتد، هزینه سرمایه گذاری اولیه  برای هضم هوازی کمتر است. با اینهمه هزینه های بهره برداری هضم هوازی بسیار بالاتر از هضم بیهوازی بوده و این هزینه ها معمولا به انژی مورد نیاز برای هوادهی  و افزودن اکسیژن به فرایند مربوط میشود.

کمپوست: کمپوست نیز فرآیندی هوازست که شامل مخلوط کردن فاضلاب با  منبعی  از کربن مثل خاک اره، پوشال و یا تکه های چوب است. در حضور اکسیژن باکتریها هم جامدات فاضلاب و هم منبع کربن اضافه شده شده را هضم میکنند و این به معنای تولید مقادیر بیشتری از گرماست.

هر دو فرآیند هضم هوازی و بی هوازی میتواند منجر به تخریب میکروارگانیسمها و انگلهای  بیماریزا تا حدی شود که جامدات هضم شده با اطمینان بعنوان به ساز خاک(همانند کود گیاهی) به خاک اضافه شوند و یا بشرطی که اجزای  سمیشان تا حد مقبول کم باشد  بعنوان غنی کننده در کشاورزی بکار گرفته شوند.

دپلیمریزه کردن گرمایی: دپلیمریزه کردن گرمایی از تجزیه ی گرمایی آبی برای تبدیل مواد آلی ساده تر آلی به روغن بکار میرود. لجن کم دانه و خرد و خیس شده تا دمای 250 درجه سانتیگراد گرما داده میشود و تا 40MPa فشرده میشود. هیدروژن موجود در آب خود را وارد بافتهای شیمیایی پلیمری طبیعی مثل چربیها، پروتئین ها و گلوکز میکند. اکسیژن آب نیز با کربن، هیدروژن و فلزات ترکیب میشود. ماده ی حاصله روغن، گازهای سبک قابل احتراقی مثل متان، پروپان و بوتان، آب و نمکهای محلول، دی اکسید کربن، و مقدار کمی از مواد باقیمانده ی بی اثری است که شبیه به خاک زغال و خاک سنگ میباشد است. تمامی ارگانیسمها و برخی از سموم آلی از بین میروند. نمکهای غیر معدنی همانند نیتراتها  و فسفات ها پس از تصفیه در سطوح بالایی باقی میمانند که تصفیه ی بیشتری نیاز دارند.

انرژی حاصل از فشار زدایی مواد ذخیره بازیافت میشود و فشار و گرمای مورد نیاز فرآیند معمولا از گازهای سبک قابل اشتعال بدست میآید. روغن حاصله معمولا مورد تصفیه ی بیشتری قرار گرفته و به روغنی سبکی تبدیل میشود که بصورت دیزل شماره 2 و دیزل شماره 4  حرارتی بفروش میرسد.

انتخاب روش تصفیه ی جامدات فاضلاب بستگی به مقدار جامدات تولیدی و دیگر شرایط خاص محلی دارد .  با اینهمه بطور کلی کمپوست اغلب در مقیاسهای کوچک بکار رفته و معمولا با هضم هوازی و نهایتا هضم بیهوازی در بخشهای شهری بزرگتر همراه میشود.

 

دفع لجن

وقتی لجن مایعی تولید میشود، تصفیه ی بیشتری مورد نیاز است تا آنرا برای دفع نهایی آماده کند. معمولا لجن بمنظور کاهش حجم انتقالی  تغلیظ یا آب زدایی میشود. فرآیندهای مورد استفاده در آبزدایی شامل وارد کردن در بسترهای خشک کننده برای بدست آوردن لخته ی روانی است که بتوان آنرا در زمین یا زباله سوز مورد استفاده قرار داد. فشرده کردن، زمانی که لجن بشکل مکانیکی صافی شده ، اغلب از طریق صافی های پارچه ای و بمنظور بدست آوردن یک لخته ی یکنواخت  ا نجام میشود. گاهی اوقات سانتریفیوژ کردن نیز به منظور جداسازی بخش جامد از بخش مایع نیز مورد استفاده قرار میگیرد. لجن نهایی ممکن است بصورت مایع به زمین تزریق شده  و یا دفن گردد. استفاده از زباله سوز ها بواسطه ی آلاینده های تولیدی هوا و هزینه های بالای اضافی سوخت کمتر مد نظر قرار میگیرد و معمولا جزو طراحی تاسیسات مربوط به تصفیه ی لجن منظور نمیگردد. هیچ فرآیندی که در آن نیاز به دفع جامدات زیستی  بطور کامل از میان برود وجود ندارد.

 

تصفیه در محیط پذیرنده

بسیاری از فرایندهای موجود در تصفیه خانه های فاضلاب طوری طراحی شده اند که از فرایندهای طبیعی تصفیه که در محیط زیست رخ میدهند تقلید کنند. اگر بار بیش از حدی وارد نشود، باکتریها در طبیعت آلاینده های آلی را مصرف میکنند. با این همه این امر باعث کاهش سطح اکسیژن در آب و تغییر زیست بوم آبهای پذیرنده میگردد. باکتریهای همیشگی آب آلاینده های آلی آب را مصرف میکنند  و به این ترتیب تعداد باکتریهای مولد بیماری بشکل طبیعی و در شرایط طبیعی مثل شکارچیان محیطی، تابش پرتو فرابنفش و موارد دیگر کاهش میابد. در شرایطی که محیط پذیرنده سطح بالایی از رقیق سازی را فرآهم میکند، درجه ی بالایی ار تصفیه مورد نیاز نیست. با اینهمه شواهدی در دسترس است که نشان میدهد مقادیر بسیار محدودی از آلاینده های معین در فاضلاب مثل هورمونها( از بخشهای پرورش حیوانات و باقیمانده ی قرصهای جلوگیری از بارداری انسان) و موادی مصنوعی همچون فتالاتها که در عملکرد خود از هورمونها تقلید میکنند میتواند اثراتی غیر قابل پیش بینی بر موجودات زنده ی محیط زیست ودر صورت مصرف دوباره ی اب تصفیه شده توسط انسان بر روی انسان داشته باشند. در ایالات متحده و انگلستان بموجب قانون تخلیه ی کنترل نشده ی فاضلاب در محیط زیست ممنوع میباشد و معیارهای کیفی سختگیرانه ای در این خصوص بایستی رعایت شود.

ژئوسنتتیک - جمعه دوازدهم فروردین 1390
پلی وینیل کلراید - جمعه دوازدهم فروردین 1390
اصول و مفاهیم اصلی محیط زیست - جمعه دوازدهم فروردین 1390
تخلخل و نفوذپذیری - جمعه دوازدهم فروردین 1390
چرخه متابولیسمی فسفر - جمعه دوازدهم فروردین 1390
میکروب شناسی صنعتی - جمعه دوازدهم فروردین 1390
آدنوزین تری فسفات (ATP) - جمعه دوازدهم فروردین 1390
انواع کرم - جمعه دوازدهم فروردین 1390
باکتری های مغناطیسی - جمعه دوازدهم فروردین 1390
جلبک - جمعه دوازدهم فروردین 1390
انواع میکرو ارگانیسم های خاک - جمعه دوازدهم فروردین 1390
انواع جلبک و سیانو باکتریا در سنگ آهک - جمعه دوازدهم فروردین 1390
جدا سازی یون فلزی آلاینده آب - جمعه دوازدهم فروردین 1390
سنگ های آهکی - جمعه دوازدهم فروردین 1390
سیل بندها - جمعه دوازدهم فروردین 1390
رزین ها - جمعه دوازدهم فروردین 1390
بهره برداری از آب زیر زمینی - جمعه دوازدهم فروردین 1390
نمک‌زدایی از آب دریا - جمعه دوازدهم فروردین 1390
تنظیم کیفیت آب ها - جمعه دوازدهم فروردین 1390
تشکیل آب زیرزمینی - جمعه دوازدهم فروردین 1390
تغذیه آب زیرزمینی - جمعه دوازدهم فروردین 1390
سفره های آب زیرزمینی - جمعه دوازدهم فروردین 1390
تصفیه آبهای سطحی - جمعه دوازدهم فروردین 1390
تصفیه آب در داخل زمین - جمعه دوازدهم فروردین 1390
تصفیه آب با صافی شنی تند خود شستشو - جمعه دوازدهم فروردین 1390
انعقاد در آب - جمعه دوازدهم فروردین 1390
آب زیرزمینی و محیط زیست - جمعه دوازدهم فروردین 1390
کنترل انواع فاضلاب - جمعه دوازدهم فروردین 1390
اتروفیکاسیون - پنجشنبه یازدهم فروردین 1390
نیترات آب شهری - پنجشنبه یازدهم فروردین 1390
واحد تصفیه آب نیروگاه نکا - پنجشنبه یازدهم فروردین 1390
پوشش خطوط لوله - پنجشنبه یازدهم فروردین 1390
مقایسه ظرفیت جذب اشباعی کربن فعال استاندارد (مرک) با کربن فعال ساخته شده در آزمایشگاه به روش شیمیایی - پنجشنبه یازدهم فروردین 1390
استفاده از كربن فعال گرانول در فرايند كربن زيستي - پنجشنبه یازدهم فروردین 1390
بهينه سازي توليد کربن فعال به روش فعال‌سازي شيميايي - پنجشنبه یازدهم فروردین 1390
زغال فعال شده چگونه کار می کند؟ - پنجشنبه یازدهم فروردین 1390
Avtivated Carbon چیست ؟ - پنجشنبه یازدهم فروردین 1390
روش هاي تامين آب شيرين - پنجشنبه یازدهم فروردین 1390
گذشته آب در ايران - پنجشنبه یازدهم فروردین 1390
آیا می دانیدها درمورد آب 4 - پنجشنبه یازدهم فروردین 1390
رواناب - پنجشنبه یازدهم فروردین 1390
تصفيه خانه فاضلاب ساري (EPC) - سه شنبه نهم فروردین 1390
تصفيه خانه آب شرب و خط انتقال آب از سد شهيد رجائي (قائمشهر) به ساري - سه شنبه نهم فروردین 1390
تصفیه خانه هفتم آب شرب تهران - سه شنبه نهم فروردین 1390
تصفيه خانه سوم آب شرب مشهد - سه شنبه نهم فروردین 1390
تصفیه خانه فاضلاب شرق مشهد - اولنگ - دوشنبه هشتم فروردین 1390
تصفیه خانه فاضلاب شهرک صنعتی کلات مشهد - دوشنبه هشتم فروردین 1390
اثرات مثبت و منفی سدها روی محیط زیست - دوشنبه هشتم فروردین 1390
حفاظت كيفي از منابع آب و محيط زيست - یکشنبه هفتم فروردین 1390
حقايق و نكاتي در مورد كيفيت آب - یکشنبه هفتم فروردین 1390
اوتریفیکاسیون - یکشنبه بیست و یکم شهریور 1389
روزنامه تايمز انگليس: "آب"، نفت قرن آينده است - یکشنبه بیست و یکم شهریور 1389
آب شناسی - شنبه بیستم شهریور 1389
باران اسیدی - شنبه بیستم شهریور 1389
وجود آرسنيک در آب آشاميدني با ابتلا به ديابت ارتباط دارد - جمعه نوزدهم شهریور 1389
اصطلاحات آبي - جمعه نوزدهم شهریور 1389
سیستم زه کشی چند جریانه - پنجشنبه هجدهم شهریور 1389
اثرات MTBE در آلودگي منابع آب - پنجشنبه هجدهم شهریور 1389
کشتن میکربها با افزودن کلر به آب بیمارستان ها - چهارشنبه هفدهم شهریور 1389

مرجع تخصصی آب و فاضلاب