مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اصول کلی تصفیه فاضلاب( پالایش فاضلاب):

تفاوت اصلی فاضلاب با آب تمیز همانا فراوانی مواد خارجی و به ویژه مواد آلی در آن است لذا هدف از تصفیه فاضلاب عبارتست از:

الف) گرفتن مواد معلق و شناور از فاضلاب

ب) اکسیداسیون مواد ناپایدار آلی موجود در فاضلاب  و تبدیل آنها به موادی پایدار  مانند نیترات سولفات ها و فسفات  و سپس ته نشین ساختن  و جداسازی آن مواد

ج) جداسازی مواد سمی محلول و نامحلول از فاضلاب نظیر ترکیبات فلزهای سنگین

د) گندزدائی و کشتن میکروب ها در فاضلاب

تمام کارهای نامبرده در طبیعت  و در مدتهائی نسبتاً طولانی  و بالغ بر چندین روز خود به خود انجام می گیرند. هدف از ساختن تاسیسات تصفیه خانه ( پالایشگاه) فاضلاب و تکامل دادن آن از یک سو سرعت بخشیدن به کارهای نامبرده و کوتاه نمودن مدت زمان پالایش تا به حدود چند ساعت است و از سوی دیگر جلوگیری از آلوده شدن منبع های طبیعی آب و محیط زیست  می باشد. تصفیه فاضلاب چه وقتی که به صورت مصنوعی  و در تصفیه خانه انجام می گیرد و چه وقتی که به صورت طبیعی  و خود به خودی رخ می دهد به سه گونه ممکن است انجام شود.

اول: تصفیه مکانیکی یا تصفیه فیزیکی

دوم: تصفیه زیستی یا تصفیه بولوژیکی

 سوم: تصفیه شیمیایی

 تصفیه مکانیکی  یا تصفیه فیزیکی:

تصفیه مکانیکی از یک رشته فرایندهائی تشکیل شده است که در آنها تنها از خواص مکانیکی و فیزیکی برای جداسازی مواد خارجی معلق در فاضلاب استفاده می شود که شامل مراحل زیر می باشد.

صاف کردن فاضلاب:

هدف از صاف کردن فاضلاب عبارتست از گذرانیدن آن از صافی هائی  که بتوانند مواد معلق فاضلاب را در خود نگاه داشته  و مایع آن را از خود عبور دهند. مهمترین روش های متداول  در تصفیه خانه های فاضلاب  برای صاف کردن  فاضلاب عبارتند از:

 الف: آشغالگیری اولین تصفیه ایست که در تصفیه خانه ها در مورد فاضلاب خام انجام می گیرد. در ضمن آن مواد معلق درشت را از فاضلاب جدا می سازند. اشغالگیری معمولاً با کمک صفحه های فلزی که سوراخ هائی به قطر چند میلیمتر تا چند سانتیمتر در آن ساخته شده و یا با کمک تورهای سیمی و به وسیله میله هائی که به صورت مایل در امتداد جریان فاضلاب قرار داده می شود انجام می گیرد. قرار دادن اشغالگیر در مسیر جریان فاضلاب موجب کاهش سطح مقطع جریان ایجاد افت فشار و افت انرژی شده  که به صورت اختلاف سطح در دو سوی اشغالگیر نمودار می شود. وجود اشغلگیر سبب مقدار معلق در فاضلاب و در نتیجه Bod5 موجود در فاضلاب خام می گردد. مقدار کاهش آلودگی فاضلاب تابعی است از بزرگی سوراخ ها و یا فاصله میله های اشغالگیر. هر چه سوراخ های اشغالگیر ریزتر باشند مقدار کاهش آلودگی بیشتر شده و افت انرژی نیز افزایش می یابد .

ب) صاف کردن با کمک ماسه: این روش بیشتر در تصفیه خانه ها، برای تصفیه نهائی فاضلاب و زلال سازی آن بکار می رود. در این روش مواد معلق بسیار ریز مانند خاکشیرها و تخم انگل ها که غالباً در برابر تجزیه بسیار مقاوم هستند گرفته می شوند. کاربرد صافی های ماسه ای در تصفیه فاضلاب های شهری به علت هزینه ی زیاد آن کمتر متداول است و تنها به عنوان تصفیه تکمیلی و یا مرحله ی سوم تصفیه ممکن است بکار برده شود. در فاضلاب های صنعتی نیز گاهی این روش برای گرفتن رنگ های کلوئیدی بکار می رود  و در این صورت استفاده از پودر ذغال فعال در این ذصافی ها بازده رنگ زدائی را می افزاید.

ته نشین کردن مواد معلق:

روش ته نشین کردن مواد معلق در فاضلاب مهمترین روش تصفیه مکانیکی است که در بیشتر تصفیه خانه های فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. اساس کار روش ته نشین بر  این هدف قرار دارد که با کاهش سرعت جریان در استخرهائی امکان ته نشین شدن مواد معلق  در فاضلاب بوجود آید. حجم یک استخر ته نشین را می توان به چهار منطقه تقسیم نمود.

1-منطقه ی ورودی که توسط آن فاضلاب در استخر پخش می گردد.

2- منطقه ی ته نشینی که در آن ذرات معلق فاضلاب ته نشین می شوند.

3- منطقه ی جمع شدن لجن که در آن ذرات ته نشین شده متراکم گشته  و تشکیل لجن را می دهند.

4- منطقه ی خروجی که توسط آن فاضلاب ته نشین شده از استخر بیرون می رود. در موقع ته نشین شدن ذرات معلق در منطقه ی ته نشینی، در اثر تماس آنها با آب مقاومتی در جهت معکوس بر آنها وارد می آید که متناسب با سرعت  و شکل ذره می باشد. در حالتی که ذرات کروی شکل  و عدد راینلدز در رابطه ی کوچکتر از یک می باشد سرعت ته نشینیs v را می توان طبق رابطه ی به نام استوکس معرف است محاسبه نمود. که باتوجه به اینکه تحقیق مقدماتی میباشد وارد مسائل ان نمیشوم.

شناورسازی مواد معلق:

در فاضلاب های شهری همیشه مقداری از مواد معلق سبک شده بوده  و دارای وزن مخصوص کوچکتر از وزن مخصوص فاضلاب می باشد. برای جداسازی چنین موادی باید از روش شناورسازی و بالا آوردن آنها از نیروی ثقل کمک گرفته می شود. مواد سبک که ممکن است در فاضلاب شهری یافت شوند عبارتند از چربی ها حیوانی، روغن های نباتی و ترکیبات گوناگون نفتی . مقدار مواد نامبرده در فاضلاب شهری کم و در حدود یک لیتر در شبانه روز برای هر هزار نفر می باشد و لذا در تصفیه خانه های فاضلاب شهری نیازی به استخرهای ویژه ی چربی گیر نبوده  و برای جداسازی مواد معلق سبک از استخرهای ته نشینی استفاده می شود  و در فاضلاب های صنعتی ، فاضلاب کشتارگاه ها و یا فاضلاب رستوران های بزرگ و نظایر آنها غالباً پیش بینی چربی گیرهای ویژه لازم است. دمیدن هوا در فاضلاب و خنک کردن آن از عواملی هستند که جداسازی مواد چربی را تندتر می کنند  با توجه به آنچه گفته شد برای محاسبه و طراحی استخرهای شناور سازی استخرهایته نشینی از پارامترهای بار سطحی و مدت زمان توقف استفاده می شود.

تصفیه زیستی یا تصفیه بیولوژیکی :

در طبیعت بین نمک های معدنی نظیر نیترات ها، فسفات ها، سولفات ها....... و ترکیبات الی مانند پروتئین ، انواع اسیدهای آلی، الکل و غیره سیکل بسته ای به صورت زیر وجود دارد. در یک تصفیه خانه فاضلاب هرگاه تصفیه مکانیکی برای کاهش آلودگی فاضلاب کافی نباشد از کار موجودات زنده ای به نام باکتریهای هوازی و یا بی هوازی برای ادامه ی تصفیه فاضلاب یاری می گیرند کاریگانهای تصفیه زیستی در تصفیه خانه همانا تشدید عملی است که به طور خودبخودی در طبیعت رخ می دهد یعنی یا ایجاد محیطی مناسب برای رشد و افزایش تعداد باکتریهای نامبرده مدت زمان تصفیه طبیعی را که ممکن است به چندین روز برسد به چند ساعت کاهش می دهند. دو گروه باکتریهای هوازی و بی هوازی جزو گروه باکتریهای ساپروفیت هستند که مواد  غذایی خود را برخلاف باکتری های انگلی از اجساد پسمانده ی موجودات زنده تامین می کنند و بهمین دلیل این دسته از باکتری ها کارگردان تصفیه خانه ی فاضلاب نامیده می شوند. سلول باکتر های مورد گفتگو به بزرگی حدود یک تا پنج میکرون بوده از یک هسته و پلاسما که بوسیله سلولزی احاطه شده تشکیل می شود روی پوسته نامبرده را پوسته ای لزج می پوشاند. حدود 8/0 بدن باکتری از آن و بقیه آن از مواد آلی و معدنی تشکیل شده است. همانند سایر میکروار گانیسم ها. درجه گرما و درجه اسیدی ph فاضلاب و نیز مقدار اکسیژنی که به صورت مولکولی و محلول و یا به صورت اتمی در ترکیبات گوناگون موجود در فاضلاب یافت می شوند. در مرگ و زندگی و شدت فعالیت این باکتریها نقش اساسی را ایفا می کنند. با افزایش درجه گرما، فعالیت باکتریها فزونی یافته و به ازای هر ده درجه ی سانتیگراد این فعالیت تقریباً دو برابر  می گردد. باکتریها محیط اسیدی پایین تر از PH=4 و محیط قلیایی بالاتر از PH=9/5 را نمی توانند تحمل کنند. مناسبترین درجه اسیدی برای زندگی و رشد باکتریها بین 5/6 تا 5/7 درجه است. در هر صورت تغییر ناگهانی درجه اسیدی فاضلاب در کاهش فعالیت و حتی مردن باکتریها اثری چشم گیر دارد. با توجه به آنچه گفته شد برای بررسی بیشتر در تصفیه زیستی باید نخست آنرا به دو نوع زیر تقسیم نمود.

-        تصفیه زیستی با کمک باکتریهای هوازی

-        تصفیه زیستی با کمک باکتریهای بی هوازی

اساس کار این روش تصفیه رسانیدن اکسیژن بی فاضلاب است. با اکسیژن محلول در فاضلاب تکثیر مثل باکتریهای هوازی شدت یافته و این باکتریها بر  اطراف ذرات و قطعات کوچک تشکیل شده از مواد الی موجود در فاضلاب نشسته و تولید لخته هائی را می نمایند. این لخته ها که هزاران باکتری هوازی  را با خود حمل می کند  در روشهای گوناگون تصفیه زیستی مهمی را ایفا می کنند. لخته های نامبرده یا به صورت معلق و شناور در فاضلاب می مانند یا بر قطعات قلوه سنگ می نشینند. در صورت هوارسازی یا به صورت معلق و شناور در فاضلاب می مانند بر قطعات قلوه سنگ می نشینند. در صو رت هوارسانی کامل  و رسیدن اکسیژن کافی به فاضلاب تکثیر مثل  و افزایش تعداد این باکتریها تا حدی فزونی می یابد که مواد الی موجود در فاضلاب کفاف تغذیه  آنها را نداده، مرگ و میر در آنها بروز کرده  و تعداد آنها بسته به مقدار مواد الی در فاضلاب تقریباً ثابت مانده  و یک نوع حالت تعادلی بوجود می آید برای اینکه تمام مواد الی موجود در فاضلاب به مصرف تغذیه ی باکتریها رسیده و تعداد آنها به حداکثر ممکن برسد لازم است که کمبود اکسیژن محلول در فاضلاب مرتباً برطرف شده و بازیابی اکسیژن  توسط فاضلاب در مدتی کوتاه امکان پذیر باشد. برای رسیدن به این هدف باید سطح تماس فاضلاب  با هوا افزایش یابد. این کار ممکن است با کمک دمیدن هوا در فاضلاب و یا ایجاد تلاطم در سطح آن رخ دهند. اینگونه هوا دهی درذ استخرهای هوا رسانی انجام می گیرد با اینکه با چکانیدن فاضلاب روی قلوه سنگها طبیعی و یا مصنوعی آنرا در مجاورت هوا قرار داد این روش در صافی چکنده مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین می توان فاضلاب را به صورت لایه های نازک روی بسترهای ماسه ای ( مانند صافی های ماسه ای ) و یا زمینهای غیر کشاورزی و یا کشاورزی  پخش نمود. در یگانهای تصفیه زیستی نمی توان از تمام اکسیژن موجود در یک متر مکعب هوای داده شده به فاضلاب استفاده نمود و مقدار اکسیژن قابل استفاده در روشهای گوناگون تفاوت می کند. مقدار اکسیژن که از یک متر مکعب هوا می تواند جذب فاضلاب شود تابعی است از مقدار کمبود اکسیژن فاضلاب نسبت به حالت اشباع آن و ضریب جذب اکسیژن سیستم.

مواد غذایی باکتریها: باکتریها هوازی برای بدست آوردن انرژی لازم جهت ادامه زندگی خود علاوه بر اکسیژن و مواد الی کربن دار که با bod مشخص می شوند نیاز به مواد الی ازت دار و فسفر دار نیز دارند. مقدار ازت و فسفر مورد نیاز باکتریها به ترتیب حدود 5 و 6/1 درصد مقدار BOD می باشد. نیاز باکتریها به مواد دیگری مانند سدیم، کلسیم، پتاسیم و منیزیم کمتر بوده  و مقدار آنها به ترتیب 4/0 ، 4/0 ، 3/0 ، 3/0 ،درصد مقدار BOD می باشد. در فاضلابهای شهری مقدار مواد الی کربن دار از نسبتهای نامبرده بیشتر ولی غالباً در فاضلاب کارخانه ها برعکس مقدار ترکیبات ازت دار و فسفر دار از نسبتهای نامبرده کمتر می باشند . لذا برای بالا بردن بازده یگانهای تصفیه زیستی فاضلاب کارخانه ها، افزودن مواد ازت دار و فسفر دار و حتی گاهی مخلوط نمودن آنها با فاضلاب خانگی بسیار با فایده می باشد. اما این کار باید مبتنی بر نتایج آزمایشگاهی باشد. در اینجا لازم به تذکر است که هدف از تصفیه فاضلاب تنها تبدیل مواد الی ناپایدار به موادتثبیت شده ی معدنی نیست. بلکه باید این مواد را نیز از آن جدا نمود چنانکه خواهیم دید جدانکردن موادی که خاصیت کودی دارند موجب می شود تا منابع طبیعی که فاضلاب تصفیه شده به آنها وارد می گردد. محل مناسبی برای رشد گیاهان آبزی مانند الکلها و جلبکها گردیده  و دوباره الوده کردند. با توجه به هر مرحلههای دو گانه ی اکسیداسیون ترکیبات الی که در موقع شناسایی و غیره..) بیشتر در مرحله  ی دوم رخ می دهد و لذا برای جداسازی آنها در تصفیه خانه ها لازم است لجن حاصل  را حتی اگر تثبیت هم شده باشد از فاضلاب جدا نمود.

روشهای تصفیه زیستی با کمک باکتریها هوازی را می توانبه سه گروه تقسیم نمود:

الف) روشهای طبیعی زیستی – این روشها بر اساس استفاده از قدرت تصفیه خود به خودی منابع طبیعی  آب پایه گذاری شده  و مهمترین آنها عبارتند از وارد نمودن فاضلاب تصفیه نشده به دریا ما دریاچه ها و رودخانه ها  و سرانجام منابع آب زیرزمینی  و این روش استفاده همزمان از تصفیه های فیزیکی و زیستی می باشد.

ب) روشهای نیمه مصنوعی تصفیه زیستی : این روشها که معمولاً جاگیری زیاد و مساحت بزرگی از زمین را جهت تصفیه زیستی لازم دارند، گسترش همان تصفیه طبیعی هستند. روشهای را که می توان جزوو این گروه دانست عبارتند از : پخش فاضلاب در زمینهای کشاورزی ، پخش فاضلابدر زمینهای نفوذپذیر و ایجاد دریاچه های مصنوعی کم عمق  که فاضلاب در اثر توقف در آنها  ودر مجاورت هوا کم کم مورد تصفیه طبیعی قرار قرار گیرد حالت خاصی از این گونه دریاچه ها آنهائی هستند که برای ترتیب  و تولید ماهی بکار می روند.

ج) روشهای مصنوعی  تصفیه زیستی  - در این روشها  با کمک وسایل  مکانیکی و ایجاد ساختمانهای ویژه ای مقدار کافی  هواو اکسیژن  در فاضلاب  وارد می سازند تا تصفیه ی زیستی فاضلاب عبارتند از:

استفاده از استخرهای هوارسانی  و یا تصفیه  با کمک لجن فعال  و کاربرد صافی های چکنده، بسته به مقدار بارگذاری روی واحد حجم دستگاه  و بازده سیستم تصفیه  زیستی یعنی در حد کاهش الودگی فاضلاب تمام روشهای نامبرده در بند ب و ج می توانند بصورت تصفیه کامل یعنی  یا بازدهی 80 تا 90 درصد کاهش Bod5 و یا بصورت تصفیه کامل یعنی با بازدهی کمتر از 80 درصد کار کنند. استفاده از اکسیژن خالص – روش استفاده از اکسیژن خالص یک روش مصنوعی تصفیه زیستی است که در آن به جای دمیدن هوا به فاضلاب ، مستقیماً اکسیژن خالص در آن دمیده می شود، دمیده می شود. استفاده از اکسیژن  خالص بسیار موثر تر از هوابوده از حجم سیستم کاسته وسرعت رشد کرده و اداره ی تصفیه خانه افراد ماهر بیشتری را نیاز دارد.

تصفیه زیستی با کمک باکتری های بی هوازی :

در صورتی که به فاضلاب اکسیژن نرسد باکتریهای هوازی فعالیت و رشدو نموخود را از دست داده  و در عوض باکتریها ی بی هوازی فعالیت خود را شروع می کنند. کار این باکتریها برایناساس است که اکسیژن مورد نیاز خود را از تجزیه ی مواد الی هوازی مواد نامبرده را احیا می کنند. نتیجه این فعالیت تجزیه ی مواد الی ناپایدار  و تبدیل آنها به نمکهای معدنی پایدار  ونیزگازهائی از قبیل گاز هیدروژن سولفوره، گاز متان، گازکربنیک  و گاز ازت می باشد. تولید گازهای نامبرده به ویژه گاز هیدروژن سولفوره موجب می شود که بوی ناخوشایند آنها محیط زیست را به شدت آلوده سازد  این روش را به نامروش تعفن نیز می نامند  به همین جهت موارد استفاده از باکتریها ی بی هوازی برای تصفیه فاضلاب برای جلوگیری از آلوده شدن محیط زیست تصفیه خانه ها محدود است. مهمترین کاربرد روش  استفاده از باکتری های بی هوازی در مخزنهای سربسته ی هضم لجن می باشدو تنها در تصفیه خانه های بسیار کوچک مانند انبارهای تعفن از روش تعفن برای تصفیه ی فاضلاب  هم استفاده میشود.گذشته  از مواردنامبرده همیشه  در تصفیه خانه ها کوشش می شود تا با رسانیدن هوا و اکسیژن  به فاضلاب مانع باکتریهای بی هوازی  شوند. در تصفیه ی طبیعی  که در چاههایفاضلاب خانگی رخ می دهد و نیز در لجن ته نشین  شده در کف دریاچه ها نیز باکتریهای بی هوازی فعالیت می کنند.

هضم لجن: لجن تازه از نظر حجمی  حدود یک درصد گل فاضلاب را در بر می گیردولی تصفیه  آن بسیارپرهزینه و پیچیده است. هزینه تاسیسات هضم  لجن گاهی  حدود نصف تمام هزینه ی یک تصفیه خانه  را در بر می گیرد. غلیظ نمودن لجن و گرفتن آب اضافی ان کار تصفیه  را آسانمی سازد.هضم لجن در اثر تعفن  و کار باکتریهای بی هوازی است در دو مرحله ی تخمیر اسیدی  و تخمیر متانی انجام می گیرد.

مرحله اول: تخمیر اسیدی : در مرحله ی اول لجن  تازه که دارای رنگی زرد مایل  به خاکستری از نظر درجه اسیدی تقریباً حالت خنثی دارد شروع به تعفن نمده درجه اسیدی آن به 5 و حتی 4 می رسد و محیط آن  به شدت  اسیدی  می شود انجام دهنده ی این کنش و واکنشهای گروهی از باکتریهای بی هوازی هستند که به نام باکتریها ی بی هوازی اسیدی نامیده می شوند. در این مرحله بیشتر ترکیبات الی کربن دار مورد تجزیه قرار می گیرند و به مواد الی ازت دار کمتر تاثیر گذارده می شود لذا از این نظر شباهتی بین این دو مرحله با دو مرحله  تصفیه  زیستی با کمک باکتریهای هوازی موجود است. همچنین در ضمن این فعل و انفعال برخی مواد پروتئینی تبدیل به اسیدهای الی و گاز H2Sمی شوند. لجن حاصل از این مرحله بسیار بد بو و چسبنده است به سختی  ته نشین می شود و به سختی آب خود را ازدست می دهد. اگر این لجن به حال خود گذارده شود. در گرمایی 15 درجه مدت 6 ماه حلول می کشد تا مرحله ی دوم هضم لجن شروع شود افزایش درجه گرما مدت زمان نامبرده را بشدت کاهش می دهد.

مرحله دوم- تخمیر متانیا تخمیر قلیایی. این مرحله با فعالیت گروه دیگری از باکتریهای بی هوازی که نام باکتریهای بی هوازی که بنام باکتری های هوازی متانی نامیده میشوند شروع می گردد لجن در این مرحله حالت خنثی تا کمی قلیایی با درجه اسیدی 7 تا 5/7 بخود می گیرد. و این محیطی است که باکتریهای تولید کننده ی گاز متان به خوبی در آن زندگی می کنند. در مرحله دوم هضم لجن علاوه بر ترکیبهای الی کربن دار ترکیبهای الی ازت دار نیز تجزیه می شوندو مقدار زیادی گاز متان، گاز کربنیک و کمی ازت تولید می گردد. نسبت گاز متان بدست آمد. از هضم لجن فاضلاب شهری 65 تا 70 درصد گازکربنیک 35 تا 30 درصد کل گاز تولید شده می باشد. باکتریهای بی هوازی که در فرایند هضم لجنفعالیت دارند از نقطه  نظر گرمایی  مناسب جهت زندگی آنها به دو گروهتقسیم می شوند. باکتریهای گرما دوست که درجه گرمایی 40 تا 60 درجه برای زندگی آنها مناسب است و باکتریهای معمولی که در گرمایی 20 تا 40 درجه بهتر زندگی می کنند. در تکنیک هضم لجن کوشش می شود کخ مرحله ی اسیدی زود گذر باشد و فرایند هضم لجن بیشتر به صورت متانی و در حالت قلیایی انجام می گیرد. برای این کار باید به لجن خام وارد مقداری لجن هضم شده اضافه نمود. باکتریهای متانی خیلی در برابر تغییر ناگهانی درجه گرما حساسند . در صورت کاهش ناگهانی گرمای منبع هضم لجن احتمال برگشت حالت متانی به حالت اسیدی و کاهش مقدار گاز ولیدی زیاد است. همچنین وجود مواد سمی ناشی از نمکهای برخی فلزها، تمرکز آمونیاک و یا منیزیم در لجن نیز ممکن است موجب برگشت به حالت اسیدی می شود. گاز متان بدست آمده از هضم لجن دارای خاصیت سوزندگی زیاد  و حتی کمی بیشتر از قدرت سوزندگی گاز طبیعی ویژه  سوخت  در شبکه های پخش گاز شهری می باشد لذا از این گاز در تصفیه خانه های کوچک و متوسط برای گرمایش تصفیه خانه  و به ویژه گرم نمودن منبعهای هضم لجن استفاده می شود.لجنی که مرحله ی هضم متانی آن انجام شده باشد دارای رنگ قهوه ای  مایل به سیاه است بوئی شبیه بوی خاک مربوط را می دهدو لذا تولید ناراحتی نمی کند به خوبی آب خود را از دست می دهد و حجم آن به صورت چشم گیری کم گشته و خاصیت چسبندگی آن ناچیز و مقدار موجودات زنده در آن کاسته شده است.

نیترات سازی و نیترات زدائی :

همانطور که در شناسائی BOD بیان شد، اکسیداسیون مواد الی فاضلاب در حالت هوازی در دو مرحله انجام می گیرد. مرحله ی اول مربوط به اکسیداسیون مواد الی کربن دار بوده که از نخستین لحظه ی قرار گرفتن فاضلاب در مجاورت اکسیژن شروع  و تا روز بیستم ادامه دارد. و مرحله دوم به اکسیداسیون مواد الی ازت دار است که از حدود روز دهم شروع شده  و مدتها ( حدود سه ماه ) ادامه خواهد یافت. نتیجه کارباکتریها در مرحله دوم اکسیداسیون تولید نمکهای معدنی نیتراتها  و نیتراتها می باشندو لذا این مرحله به نام نیترات سازی نامیده می شود. باکتریهائی که در مرحله دوم مواد الی ازتدار تاثیر می کنند یک خانواده  ی ویژه ای از باکتریهای بی هوازی می باشند. وجود ترکیبات نیتراتها در فاضلاب تصفیه شده که چه به علتپایدار بودن آنها دلیل آلودگی فاضلاب تصفیه شده نمی باشند ولی به علتاینکه خاصیت غذایی زیادی دارند موجب میشوند که ورود آنها دیگر با کمک نور خورشید و عمل فتوسنتزو فعالیت میکروار گانیسم های مختلف، مواد معدنی نامبرده دوباره تبدیل به مواد الی گیاهیمی گردند.مرگ  و نابودی این گیاهان آبزی موجب آلودگی دوباره ی منبع های طبیعی آب می شود.لذا در تصفیه خانه های فاضلاب شهری نباید تنها به تبدیل مواد الی ازت دار به مواد معدنی اکتفا نمود بلکه باید به گونه ای این ترکیبات ازت دار را از فاضلاب دور ساخت این کار به نام نیترات زدائی نامیده می شود.ددر تصفیه خانه های فاضلاب که به روش هوادهی کار می کند معمولاً حدود 5 تا10 در صد از کل تزکیبات ازت دار موجوددر فاضلاب توسطلجنی که از استخر ته نشینی نخستین برداشت می شودو حدود 10 تا 20 درصد توسط لجن بدست آمده از استخرهای ته نشینی نهایی کاسته می شود. در صورتی که وجود ترکیبات ازتی باقی مانده  در فاضلاب از نظر حساسیت منبعهای طبیعی آب زیان بخش تشخیص داده می شود. با توجه به محلول بودن آنهاباید با کمک استخرهای ویژه ای کار نیترات زدائی انجاممی گیرد. در این استخرها با کمک خانواده ی ویژه ای از باکتریهای بی هوازی و بااحیاهای پی در پی نخست نیترات به نیتریت  و سپس به گاز ازت تبدیل شده از حوزه ی عمل بیرون می رود.این فرایند ممکن است گاهی در استخر های ته نشینی نهائی که مدت زمان توقف فاضلاب در آنها زیاد انتخاب شده باشد نیز خود به خود رخ دهد. در این صورت بیرون آمدن گازازت موجب بالا آمدن دوباره ی لخته های لجن به سطح استخر شده، عمل ته نشینی را مختل می سازد.

تصفیه شیمیایی:

اساس کار در تصفیه شیمیایی برکاربرد مواد شیمیایی در تصفیه ی فاضلاب قرار دارد. در تصفیه خانه های فاضلاب مواد شیمیایی را می توان برای تاثیر گذاردن روی مواد خارجی نامحلول و کلوئیدی و یا مواد محلول در فاضلاب بکاربرد علاوه بر این می توان از مواد شیمیایی برای  گندزدایی و کشتن میکروبهای موجود در فاضلاب استفاده نمود. مهمترین مواردی که از مواد شیمیایی برای تاثیر روی مواد خارجی محلول در فاضلاب استفاده می شود عبارتند از:

الف) خنثی سازی : درجه اسیدی فاضلاب در میزان فعالیت باکتریها اثر چشم گیر دارد. در صورتی که فاضلاب در موقع ورود به تصفیه خانه درجه ی اسیدی کمتر از 5/6 و یا بیشتر از 5/8 داشته باید نخست با افزودن اسید یا باز، به فاضلاب حالت خنثی دهند. فاضلابهای شهری برخلاف فاضلابهای صنعتی به علت اینکه حالتی تقریباً خنثی دارند به عمل خنثی سازی ندارند.

ب) اکسیداسیون: گاهی از مواد شیمیایی اکسید کننده برای پایدار نمودن و جداسازی مواد خارجی محلول  در فاضلاب استفاده می شود. در تصفیه خانه های فاضلاب شهری معمولاً این کار بر عهده ی باکتریهای هوازی گذارده می شود. تنها در مورد کاربرد کلر از آن برای جداسازی ازت نیز استفاده می شود.

ج) احیا: برای تجزیه ی مواد خارجی محلول در فاضلاب مانند آنچه در قسمت نیترات زدائی گفته شد می توان از مواد شیمیایی و روش تعویض ین بجای باکتریها برای احیا و جداسازی آن مواد برای ته نشینی می توان از مواد شیمیایی کمک گرفت.

 مهمترین روشهای استفاده از مواد شیمیایی برای تاثیر روی مواد خارجی نامحلول در فاضلاب ها عبارتند از:

الف) انعقاد یا لخته شدن: هدف از انعقاد یا لخته کردن عبارتست از اینکه با کمک مواد شیمیایی مواد معلق سبک و به ویژه مواد نیمه محلول و کلوئیدی شکل را به صورت لخته ها و قطعات بزرگی در آورد تا در اثر وزن خود ته نشین شوند. به عبارت دیگر انعقاد عملی است تشدید کننده ی عمل ته نشین در  تصفیه مکانیکی ، مهمترین مواد منعقد کننده در فاضلاب عبارتند از پلی الکترونیتها ، سولفات، هیدرات الومینیوم ، سولفات ، کلرو رو هیدرات دو و سه ظرفیتی آهن، خاک رس و آب آهک . افزودن مواد منعقد کننده به فاضلابمقدار لجن بدست آمده در استخرهای ته نشین را دو تا سه برابر افزایش می دهد و در نتیجه حجم منبعهای هضم لجن افزایش می یابند به علاوه لجنی که با کمک مواد شیمیایی تهیه می شود گاز بیشتری تولید می کند به عبارت دیگر افزودن مواد منعقد کننده درجه  تصفیه فاضلاب را افزایش  داده  و مانند آنست که یک تصفیه زیستی ناقص نیز انجام گرفته باشد.

 دستگاههای اضافه کننده ی مواد شیمیایی به فاضلاب : نخست محلول رقیق شده از ماده مورد نظر را با آب تهیه کرده و سپس آن را طبق نتایج آزمایشگاهی با نسبت از پیش تعیین شده به فاضلاب می افزایند. چون مقدار مصرف مواد منعقد کننده با درجه اسیدی (PH) فاضلاب بستگی دارد. دستگاهای خود کار ساخته شده که پس از تعیین مداوم درجی اسیدی فاضلاب مقدار ماده ی منعقد کننده مصرفی را تغییر می دهد. استفاده از مواد منعقد کننده بیشتر ب ای فاضلاب است. در این صورت گاهی از تصفیه زیستی نیز صرفنظر می گردد.

ب) شنا.ورسازی : بر عکس عمل لخته سازی می توان برای تشدید عمل جداسازی مواد سبک موجود در فاضلاب از موا شیمیایی استفاده نمود. این مواد شیمیایی موجب می شوند که ذرات هوا به مواد معلق فاضلاب چسبیده وزن مخصوص آنها را کاهش داده و موجب افزایش سرعت بالا روندگی آنها شود. در این روش معمولاً برای بازیابی دوباره مواد با ارزش که همراه باب کارخانه ها تلف می شوند  نیز استفاده می شود. در ضمن این روش بیشتر در فاضلاب صنعتی کاربرد دارد.

جذب سطحی: برخی از مواد شیمیایی مانند کربن فعال به  علت خاصیت جذب سطحی زیاد می توانند ذرات معلق و کلوئیدی موجود در فاضلاب را جذب کنند. استفاده از اینگونه مواد در صافی های ماسه ای به ویژه برای رنگ زدائی پساب برخی از کارخانه ها مفید می باشد.

گندزدائی : برای گندزدائی فاضلاب تقریباً تنها روش اقتصادی استفاده از کلر است کلر بلافاصله پس از ورود به آب تجزیه شده و اسید هیپوکلروس و ین کلر تولید می نماید.

Cl2+H2o            cl-+HoCl+H

HoCl                        Ocl+H

خاصیت گندزدائی اسید هیپوکلروس بیشتر از این اکسید کلر می باشد . نسبت تبدیل کلر به اسید هیپوکلروس وین اکسید کلر تابعی است از درجه اسیدی و درجه گرمایی فاضلاب. پس از تجزیه نامبرده  و به علت وجود موادی اکسید پذیر مانند آهن ، منگنز، اسیدسولفوریک و مواد الی در فاضلاب نخست قسمتی از کلر صرف اکسید اسیون مواد نامبرده شده و تولید کلرورهای گوناگون را می کند که اثر کشنده ای بر باکتریها نداشته  و به علت ثبات آنها کلر آنها آزاد نمی باشد سپس کلر روی ترکیبات ازتی به ویژه آمونیاک تاثیر گذاشته و به تدریج و بسته  به درجه اسیدی فاضلاب کلرامینهای مختلف را تولید می کند که شامل مونوکلرامین – دی کلرامین – تری کلرامین برابر رابطه تعادلی نامبرده کلرامینها می توانند دوباره تبدیل به اسید هیپوکلروس  شده و لذا قادرند به کندی بر باکتریها اثر کرده آنها را نابود سازد. پس از این گروه باز هم کلر به فاضلاب افزوده شود قسمتی از آن به صورت کلر آزاد در فاضلاب باقی می ماند که بر آنزیم موجودات زنده اثر کرده  آنها را می کشد. و برای گندزدائی قطعی و اطمینان از تاثیر کامل کلر بر  باکتریهای  موجود در فاضلاب باید مدت زمان تماس کلر با فاضلاب 15 تا 30 دقیقه انتخاب گردد. از نظر مصرف کلر نتیجه می گیریم که هر چه فاضلاب قلیایی بیشتر داشته  و یا مواد اکسید پذیر آن بیشتر باشد. مقدار کلر لازم برای گندزدایی بیشتری می باشد و کابرد کلر علاوه برگندزدایی ، موجب کاهش بوی فاضلاب سبب کاهش مواد روغنی  و درجه کدری فاضلاب می شود. همچنین بوی کلر حشرات را از فاضلاب دور می سازد ودر محاسبه تقریبی می توان مقدار کلر لازم برای گندزدائی فاضلاب خانگی را حدود 2 تا 5 گرم برای هر نفر در شبانه روز پیش بینی نمود  و در موقع راهبری تصفیه خانه کلر زنی باید به اندازه ای باشد که پس از 10 دقیقه هنوز 3/0 میلی گرم در لیتر در فاضلاب مانده باشد.

تصفیه طبیعی فاضلاب:

تصفیه طبیعی به فرآیندی گفته می شود که در طبیعت به طور خود به خودی دخالت انسان  و استفاده از وسایل مکانیکی  و یا مواد شیمیایی موجب تصفیه فاضلاب می شود. تصفیه طبیعی غالباً تمام انواع تصفیه یعنی تصفیه مکانیکی مانند ته نشین شدن مواد معلق فاضلاب در بستر رودخانه ها و دریاچه ها و یا صاف شدن آنها توسط لایه های زمین، تصفیه زیستی به صورت هوازی در رودخانه ها و دریاها و به صورت بی هوازی در چاههای فاضلاب و سرانجام تصفیه شیمیایی به صورت اکسیداسیون و یا گندزدائی و نظایر آن انجام می گیرد. مهمترین نوع تصفیه ای که در تصفیه طبیعی رخ می دهد تصفیه زیستی با کمک باکتری های هوازی و بی هوازی است در برخی از منبعهای طبیعی که سرعت جریان آب کم و نور و گرمایی کافی وجود دارد علاوه بر باکتریها نامبرده ، برخی از گیاهان کوچک تک سلولی و یا پرسلولی آبزی مانند الکلها، جلبکها و قارچ ها نیز در تصفیه طبیعی کمک می نمایند. آبهای منابع طبیعی پیش از الوده شدن با فاضلاب نسبت به اکسیژن محلول یا کاملاً به حالت اشباعند و یا به اندازه ی کافی اکسیژن محلول در خود دارند این اکسیژن محلول از یک سو موجب ادامه زندگی حیوانهای آبزی مانند ماهیها می باشد و از سوی دیگر کارگندزدایی آب را انجام می دهد که مقدار اکسیژن محلول در آبها برای حالت اشباع فاضلاب حدود 95 /0 آب می باشد و هر چه مقدار اکسیژن محلول در آبها کمتر باشد قدرت اکسیژن گیری آنها در تماس با هوا به منظور جبران اکسیژن برای رسیدن به حالت اشباع بیشتر است. سرعت جذب اکسیژن منبعهای طبیعی آب و مدت زمانی که برای رفع کمبود اکسیژن لازم دارند بسته به نوع جریان آب و سطح تماس آن با هوا تغییر می کند . همچنین وجود گیاهان آبزی مانند آلکها و جلبکها و در نتیجه عمل فتوسنتز و تاثیر نور خورشید روی آنها در بازیابی اکسیژن محلول در آب تاثیر می گذارد. مقدار اکسیژنی که منبعهای گوناگون می توانند در صورت اشباع نبودن از اکسیژن از هوا جذب کنند و در اثر جریان شدید بار و ایجاد امواج در سطح منبعهای طبیعی آب مقدار جذب اکسیژن ممکن است به چندین برابر نیز افزایش یابد و علاوه بر آن عمق آب در منبعهای طبیعی نیز در مقدار جذب اکسیژن تاثیر دارد. هر چه عمق منبع طبیعی آب بیشتر باشد امکان جذب اکسیژن کاهش می یابد با توجه به موارد ذکر شده حداقل اکسیژن محلول لازم در آب برای ادامه زندگی حیوانهای آبزی – بویژه ماهیها برابر 3 تا 4 نیلی گرم در لیتر است با توجه به اینکه منبعهای آبی روی زمین معمولاً مقدار اکسیژن محلولی که دارند بیش از مقداریست که برای زندگی حیوانهای آبزی و ماهیها لازم است. این منبعها می توانند با کمک این اکسیژن اضافی و بدون وارد آمدن زیانی به زندگی ماهیها موجب تکثیر مثل باکتریهای هوازی موجود در فاضلاب وترد شده به منبع طبیعی گردیده فاضلاب توسط باکتریها نامبرده تصفیه شود البته با توجه به نکات نامبرده و برای سالم نگهداری محیط زیست ماهیها و پاک نگهداری محیط زیست انسان استفاده از این تصفیه طبیعی و خود به خود باید با احتیاط و به صورت محدود انجام گیرد و تصفیه طبیعی نامبرده شامل اکسیداسیون مواد ناپایدار الی تا حد نیترات سازی بنفش ناشی از نور خورشید سبب گندزدایی فاضلاب می گردد.

 

وارد نمودن فاضلاب به رودخانه:

رودخانه ها بسته به دبی و سرعت جریان آب در آنها، میزان تلاطم و درجه گرمایی آب آنها، قدرت تصفیه ی محدودی را دارا می باشند . در صورتی که بدون توجه و محاسبه ظرفیت تصفیه رودخانه، فاضلابی را وارد نمایند ممکن است موجب الودگی محیط زیست کاهش بی رویه اکسیژن محلول در آب رودخانه و در نتیجه به خطر افتادن زندگی ماهیها در آن گردد و علاوه بر این در صورت اقدام چنین کاری باید امکان الوده شدن آب رودخانه را به میکروبهای بیماری زا ، به ویژه برای روستاها و شهرهای که از آب این رودخانه برای مصرفهای خانگی خود استفاده می نمایند . مورد نظر قرار گیرد. و باید اول حداکثر الودگی مجاز آب رودخانه را پس از ورود فاضلاب به آن را محاسبه نمود و بر مبنای این محاسبه می توان لزوم و یا عدم لزوم تصفیه فاضلاب را پیش از  وارد نمودن آن به رودخانه  و یا درجه تصفیه لازم را تعیین نمود و باید در این بررسی عوامل و منبعهای دیگری که ممکن است که رودخانه را الوده سازد نیز مورد توجه قرار گیرد. مقدار دبی آب ر وخانه را برای اینکه بتواند فاضلاب مورد نظر را تصفیه کند بر حسب لیتر در ثانیه به ازای هر هزار نفر ساکنین شهری که فاضلاب آن می بایست به رودخانه مورد نظر وارد گردد محاسبه می شود. استاندارد برخی از ایالتهای امریکا برای وارد نمودن فاضلاب به رودخانه آنست که با کمک تصفیه مکانیکی نخست تمام موا شناور و حداقل 60 درصد معلق فاضلاب گرفته شود. استاندارد انگلیس نسبت دبی رودخانه به دبی فاضلاب خام را بیش از 500 و این نسبت را برای فاضلابی Bod5که تصفیه مکانیکی شده باشد 300 تا 500 معین می کنند و در پایان مقدار آلودگی مجاز آب رودخانه پس از ورود فاضلاب به آن برابر 8/1 میلی گرم Bod5 می گرددوحدکثر درجه الودگی فاضلابی که وارد رودخانه میشود برابر 74.4 میلی گرم لیتر Bod5میگردد  این محاسبه نشان می دهد که برای رسیدن به این هدف می باید فاضلاب علاوه بر تصفیه مکانیکی  تصفیه زیستی نیز بشود.

پخش فاضلاب در زمین:

پخش فاضلاب در زمین با دیدگاه گوناگون ممکن است انجام گیرد اول اینکه هدف اصلی از این کار تصفیه فاضلاب باشد دوم حالتی است که هدف اصلی در آن استفاده از فاضلاب جهت آبیاری کشاورزی در نظر گرفته شده باشد. اساس کار در این روش تصفیه  طبیعی آن است که فاضلاب در لایه های نازکی در سطح زمین باید پخش گردد و در نتیجه تماس با هوا و نور خورشید باکتریهای هوازی تصفیه زیستی لازم را انجام داده و آب باقی مانده از تبخیر پس از تصفیه به زمین فرو رفته و به سفره های آب زیرزمینی بپیوندند. شرط لازم برای عملی بودن این کار نفوذپذیر بودن زمین پایین بودن آب زیر زمین ( 3 متر حداقل ) کم بودن میزان بارندگی و زمین باید فراوان  در نزدیک شهر می باشد. مهمترین عیب این روش تصفیه طبیعی آلودگی محیط زیست الودگی احتمالی آبهای زیرزمینی و خطر گسترش بیماری گوناگون می باشد و خطر نامبرده وقتی افزایش می یابد که جهت کاهش هزینه انتقال فاضلاب محل زمینها در نزدیکی شهر پیش بینی می شود.

روش های متداول در پخش فاضلاب  در زمین عبارتند از:

پخش فاضلاب در سطح زمین: در این روش فاضلاب به صورت لایه ای نازک ( حداکثر 10 تا 15 سانتیمتر ) روی سطح گسترده ای از زمین شیب داری جریان می یابد  و در انتهای شیب، باقی مانده ی فاضلاب وارد کانال جمع آوری کننده ای می گردد. شیب 2 تا a درصد انتخاب می گردد. در این روش باید کوشش شود که هوای کافی به فاضلاب برسد تا از کار باکتریهای بی هوازی و در نتیجه ایجاد بوی ناخوشایند جلوگیری شود. یهنی پس از پخش فاضلاب تا ارتفاع گفته شده  جریان آنرا قطع کرده و بسته به نفوذپذیری زمین و درجه رطوبت محیط پس از 8 تا 24 ساعت دوباره پخش را انجام می دهند فاضلاب باید در مدتی کمتر از 4 ساعت در زمین فرو رود. در صورتیکه پس از این مدت فاضلاب کاملاً در زمین نفوذ نکرده باشد نشان دهنده ی آن است که خلل و فرج زمین گرفته شده و لذا باید قشری نازک از روی آنرا برداشت  و پس از شستشو دوباره روی زمین پخش نمود چند هفته پس از  شروع پخش فاضلاب در روی زمین باید باکتریهای هوازی در لایه های ژلاتینی شکل در سطح زمین متمرکز می شوند و بازده تصفیه را می افزایند. زمین مناسب برای پخش فاضلاب  و یا به عبارت دیگر برای صافی طبیعی باید دارای دانه بندی موثری بین 2/0 تا 5/0 mm باشد  درجه ی هماهنگی مواد تشکیل دهنده آن باید بین 5 تا 7 mm باشد. پخش فاضلاب در شیارها: با کندن جوی هائی در زمین فاضلاب در این جوی ها جاری شده  و به تدریج در زمین نفوذ می کند. این روش خود بسته به درجه نفوذپذیری زمین به دو صورت نفوذ  سریع  آرام ممکن است انجام  گیرد. شیب نامبرده کمتر از 5 درصد انتخاب می گردد. در صورتی که نفوذ پذیری کم و یا نیاز به فاضلاب تصفیه شده باشد توان با قرار دادن لئله های زهکشی فاضلاب تصفیه شده را دوباره جهت آبیاری کشاورزی بدست آورد.

وارد نمودن فاضلاب در چاه:

این روش طبیعی  روش سنتی است که تا کنون در بیشتر نقاط ایران و برخی از کشورهای دیگر جهان مورد استفاده قرار می گرفته است . اساس کار چاههای جذب کننده ی فاضلاب بر این پایه نهاده شده که فاضلاب خانگی  و در برخی موارد همراه با فاضلاب ناشی از بارندگی توسط شبکه  لوله کشی فاضلاب درون ساختمان جمع آوری  و بدون تصفیه ای به یک یا چند چاه نسبتاً گودی هدایت می گردد. فاضلاب پس از ورود به چاه زیر تاثیر باکتریهای بی هوازی هضم شده  و حجم مواد معلق آن به مقدار چشم گیری کاهش می یابد .  در ضمن  کنش و واکنش نامبرده آب اضافی فاضلاب به درون زمین نفوذ کرده به سفره های آب زیر زمینی می پیوندند.  نتیجه ی کار باکتری های نامبرده ایجاد گازهای بدبو از یکسو و ته نشین شونده حجم لازم برای چاه محاسبه می شود.

ساختمان چاه جذب کننده ی فاضلاب : چاه فاضلاب سنتی از قسمتهای زیر تشکیل شده است.

1-  قسمت ورودی فاضلاب به چاه که لوله های جمع آوری فاضلاب، فاضلاب را در ظرفی قیفی شکل مانند گلدان سفالی بدون کف ریخته تا به میان میله ی چاه هدایت گردد.

2-   میله ای به قطر 8/0 متر که معمولاً تا لایه ی نفوذپذیر در زمین ادامه می یابد.

3-   انباره ی چاه که در لایه  نفوذپذیر کنده می شود.

محاسن و معایب: در صورتی که مقدار فاضلاب کم و محدود به چند خانواده باشد زمین در عمقهای نسبتاً کمی یعنی حداکثر تا 20 متری به لایه های آبرفتی نفوذپذیری برسد و بالاخره سفره ی آب زیر زمینی حداقل 3 متر تا 4 متر پائین تر از لایه ی نامبرده قرار گرفته باشد و یا اینکه اصولاً از سفره ی آب زیر زمینی هیچگونه برداشتی برای مصرفهای روزانه نشود  روش استفاده از چاه جذب کننده ی فاضلاب ساده ترین، ارزانترین و بی قدرترین روش تصفیه طبیعی است. استفاده از این روش با توجه به شرطهای نامبرده  برای روستاها و شهرهای کوچک و حتی شهرهای متوسط  نیز ممکن است قابل قبول  باشد لذا این روش سنتی تقریباً تا پیش از سال 1300 شمسی کم و بیش  جوابگوی نیاز شهرهای ایران بوده است اما در 60 سال گذشته به علت افزایش  شهر نشینی  و گسترش  شهرها  و فزونی جمعیت آنها، مشکلات ناشی  از کاربرد  این روز به روز نمایان تر شده و دامنگیر شهرهای بزرگ ایران شده است. به عنوان مثال می توان در این مورد مشکلاتی از قبیل آلوده شدن شدید سفره های آب زیر زمینی  و بالا آمدن سطح این سفره ها را نام برد. هم اکنون در شهرهای تهران  و تبریز چنین مشکلاتی به چشم می خورند مشکلات نامبرده وقتی شدید تر  و حتی غیر قابل تحمل تر می شوند که شرایط نامبرده برای استفاده از این روش نیز بی قرار نباشد. مثلاً شهرهای ساحلی جنوب و شمال ایران و حتی شهرهائی مانند اهواز ، زابل  و مرودشت  و ... به علت بالا بودن سطح آب زیر زمینی و شهرهائی که روی زمینهای رسی ساخته شده ، نمونه از مشکلات نامبرده را نشان می دهند.

دریاچه های تصفیه فاضلاب:

دریاچه تصفیه فاضلاب تشکیل شده اند از گودالهای طبیعی  و یا مصنوعی  از فاضلاب در آنها فرستاده  می شود تا در مدت زمان نسبتاً طولانی در مجاورت هوا  و نور خورشد به صورت طبیعی تصفیه گردد. اکسیژن  مورد نیاز باکتریها در این دریاچه ها می تواند از چهار منبع زیر تامین گردد.

الف) اکسیژن محلول در فاضلاب        ب) اکسیژن موجود در هوای آزاد

ج) اکسیژن موجود در ترکیبات الی        د) اکسیژن بدست آمده از عمل فتوسنتز گیاهان  آبزی در اثر تابش نور خورشید در کشور ایران  به علت مناسب  بودن اقلیمی بیشتر شهرها به ویژه زیاد  بودن تعداد روزهای استفاده از دریاچه های تصفیه  فاضلاب جوابگوی نیاز برخی از شهرهای کوچک باشد.

محاسن و معایب استفاده از دریاچه  های تصفیه فاضلاب:

برتری های کاربرد این روش : بی نیاز بودن  از کاربرد مکانیکی  و در نتیجه بی نیاز بودن به افراد متخصص برای نگهداری این وسایل این وسایل  که برای شهرهای دور افتاده ی ایران خیلی  اهمیت دارد.  مصرف نکردن انرژی برق و یا مواد سوختنی  و استفاده بیشتر از انرژی تابشی از نر خورشید و گرمایی محیط در موقع بهره برداری  از تصفیه خانه.

ارزان بودن  ایجاد  تاسیسات دریاچه های ی تصفیه فاضلاب

عیب یا معایب آن:

خطر آلودگی محیط زیست : امکان الودگی محیط  در صورتی بوجود می آید که تاسیسات  نادرست طراحی شده  و یا از تاسیسات  به خوبی نگهداری نشود.  احتیاج به زمین های بایر فراوان  در اطراف شهر  یا نزدیکی شهر  و همچنین قیمت این زمین ها انتقال این فاضلاب به حداقل 5/1 تا 4 km هزینه های به همره خواد داشت که یکی دیگر از عیب های آن می باشد.

 

انواع دریاچه های تصفیه فاضلاب:

 با توجه به اینکه  هر چه گودی  دریاچه  بیشتر شود امکان رسیدن نور خورشید  و اکسیژن  به کف آن کمتر می گردد نوع باکتریهائی که جهت تصفیه فاضلاب را به گروههای اصلی زیر  تقسیم می کنند.

الف) دریاچه های تصفیه  هوازی: این دریاچه ها به گودی کم یعنی حداقل  3/0 و حداکثر 5/1 متر ساخته می شوند. در چنین دریاچه هائی باکتریهای هوازی امکان فعالیت داشته و نور خورشید به اندازه ی کافی به کف  دریاچه رسیده موجب رشد گیاهان آبزی می گردد. که نتیجه آن تولید  اکسیژن  و کمک به باکتریهای هوازی می باشد تنها در لایه نازکی از لجن که کف دریاچه جمع می شود ممکن است باکتریهای بی هوازی فعالیت نمایند. در این گونه دریاچه ها کوشش می شود هر چه بیشتر از فعالیت  باکتریهای بی هوازی جلوگیری شود لذا در صورت بهره برداری درست از این نوع دریاچه ها ایجاد بوی ناخوشایند به کمترین حالت خود می رسد . در مقابل رشد و تولید گیاهان آبزی در اینگونه  دریاچه ها زیاد  است. برای تماس کافی هوا با سطح دریاچه ، رسیدن نور خورشید  به کف  آن باید این گیاهان  مرتباً چیده شوند. به علاوه نچیدن گیاهان نامبرده  موجب می شود که در اثر مرگ و نابود آنها محیط دریاچه  دوباره با مواد الی گیاهی  ناپایدار الوده شود. مقدار اکسیژن  محلول در فاضلاب  در این  دریاچه بهتر است  به اندازه ی باشد که حیوانهای آبزی نیز بتوانند در آن زندگی نمایند. حداقل این مقدار در این مورد معمولاً 3 میلی گرم در لیتر انتخاب می شود . فاصله ی این دریاچه ها  برابر استانداردهای بین المللی  تا محدوده ی شهر باید حداقل 500 متر باشد ولی در ایران به علت نارسائی های احتمالی در چگونگی بهره برداری از این دریاچه ها پیشنهاد می شود  حداقل فاصله ای در حدود 5/1 کیلومتر  در نظر گرفته شود. دریاچه های پربار معمولی و کم بار تقسیم می کنند. گرمایی مناسب برای دریاچه های هوازی 20 درجه و تولیدات آن گاز کربنیک ، گیاهان  آبزی و باکتری می باشد در نوع کم بار دریاچه  عمل نیترات  سازی نیز انجام می گیرد و لذا نیتراتها نیز به تولیدات دریاچه افزوده می شوند.

ب: دریاچه های تصفیه  بی هوازی : در این دریاچه ها به علت گودی زیاد آنها فعالیت باکتریهای بی هوازی شدید بوده  و پیشرفت  تصفیه فاضلاب در آنها مانند مخزنها هضم لجن می باشد گودی دریاچه ها بین 5/2 تا 5 انتخاب می گردد. انتخاب عمق زیاد بدین جهت است که از ورود اکسیژن به فاضلاب از راه هوا و یا رشد گیاهان جلوگیری شود تا باکتریهای بی هوازی بتوانند کار خود را خوب انجام دهند. عیب اصلی اینگونه دریاچه ها در تولید بوی شدید آنها است. زیرا تنها در صورتی که محیط دریاچه قلیایی بوده و تخمیر به صورت متانی صورت گیرد بوی تولید شده کم خواهد بود. همانطور که در مورد هضم لجن گفته شد تغییر ناگهانی در درجه گرما و یا مقدار نمکهای موجود در فاضلاب و سرانجام وجود مواد سمی در فاضلاب می تواند موجب برگشت حالت قلیایی به حالت  اسیدی شده  و در نتیجه بوی شدید  و ناخوشایند تولید گردد لذا از دریاچه های تصفیه بی هوازی به عنوان تصفیه  فاضلاب  کمتر استفاده می شود و اینگونه دریاچه ها بیشتر برای تصفیه لجن مورد استفاده قرار می گیرند. مدت زمان پر شدن اینگونه دریاچه ها و خشک  کردن و خالی نمودن لجن از آنها جمعاً به حدود 2 تا 5 سال بالغ می گردد. و این وقتی است که نیمی از حجم دریاچه پر شده باشد. و فاصله این نوع دریاچه ها تا اولین خانه ی مسکونی شهر حداقل 5/1 کیلومتر پیشنهاد شده است.

ج) دریاچه های  تصفیه تکمیلی: اینگونه دریاچه ها را برای تصفیه تکمیلی و زلال سازی فاضلابهائی بکار می برد که قبلاً تصفیه مقدماتی  و ثانوی درباره ی آنها انجام گرفته باشد. عمق این دریاچه ها  را یک  تا 5/1 متر و مدت زمان توقف فاضلاب در آنها 5 تا 20 روز انتخاب می کنند.

د) دریاچه های تصفیه مقدماتی: هدف از ایجاد اینگونه دریاچه ها تنها یک تصفیه مقدماتی می باشد   و غالباً تصفیه در این دریاچه ها با یک عمل ته نشینی ساده خاتمه می یابد و لذا فاضلاب بیرون آمده از آنها باید در دریاچه های بعدی دوباره مورد تصفیه قرار گیرد.

دریاچه های هوادهی : در این دریاچه ها با استفاده ی از هوادههای مکانیکی و یا دمیدن هوا در فاضلاب ، عمل تصفیه فاضلاب را تشدید می نمایند و عمق دریاچه ها را می توان با توجه به نوع هوادهی 2 تا 4 متر انتخاب نمود برای اینگونه دریاچه ها معمولاً از هوادههای شناور استفاده می شود.

روش‌هاي كاهش يا جلوگيري از ايجاد رسوب روي غشا - چهارشنبه هشتم اردیبهشت 1389
نگهداري و مراقبت از غشا - سه شنبه هفتم اردیبهشت 1389
اصلی ترین ویژگیهای آبهای سطحی وزیر زمینی - سه شنبه هفتم اردیبهشت 1389
آب سخت و مسایل مربوطه - دوشنبه ششم اردیبهشت 1389
ويژگي‌هاي عمومي غشاهاي اسمز معكوس - دوشنبه ششم اردیبهشت 1389
چگونه مي‌توان عملكرد غشاءها را افزايش داد - یکشنبه پنجم اردیبهشت 1389
روش کلر زنی مخازن آب - یکشنبه پنجم اردیبهشت 1389
هدایت ویژه آب - شنبه چهارم اردیبهشت 1389
شاخص های بصری لجن فعال - جمعه سوم اردیبهشت 1389
courses in water resource eng - پنجشنبه دوم اردیبهشت 1389
اصطلاحات مهم در اسمز معكوس - پنجشنبه دوم اردیبهشت 1389
مقايسه اسمز معكوس با فيلتراسيون معمولي - چهارشنبه یکم اردیبهشت 1389
دانلود جزوه هيدروليك محاسباتي Prof. M.S.Mohan Kumar - چهارشنبه یکم اردیبهشت 1389
کتاب سیستم اطلاعات جغرافیایی در مدیریت منابع آب - سه شنبه سی و یکم فروردین 1389
اساس كار اسمز معكوس - سه شنبه سی و یکم فروردین 1389
تعريف، كاربرد و تاريخچه اسمز معكوس - دوشنبه سی ام فروردین 1389
پروژه و جزوه تغذیه مصنوعی آبهای زیرزمینی - دوشنبه سی ام فروردین 1389
جریان های زیرسطحی - یکشنبه بیست و نهم فروردین 1389
عوامل موثر در كاهش خوردگي - یکشنبه بیست و نهم فروردین 1389
زهکشی چيست ؟ و انواع روکشهای زهکشی - شنبه بیست و هشتم فروردین 1389
Computational Hydraulics and Hydrology: An Illustrated Dictionary - شنبه بیست و هشتم فروردین 1389
PDF search about hydrology manual - جمعه بیست و هفتم فروردین 1389
روش منطقی یا استدلالی (Rational Method) در محاسبه‌ دبی اوج - جمعه بیست و هفتم فروردین 1389
روش بیلان آب (Water-Budget Method) در تخمین میزان تبخیر - پنجشنبه بیست و ششم فروردین 1389
هیدرولیک پل ها - پنجشنبه بیست و ششم فروردین 1389
کتاب روشهای عددی در مهندسی هیدرولیک - چهارشنبه بیست و پنجم فروردین 1389
سيکل هيدرولوژي - چهارشنبه بیست و پنجم فروردین 1389
انتقال رسوب در رودخانه ها - سه شنبه بیست و چهارم فروردین 1389
فناوری جدید تصفیه آب و پساب - سه شنبه بیست و چهارم فروردین 1389
HECRAS MANUAL - دوشنبه بیست و سوم فروردین 1389
فراوری لجن فعال در تصفیه پساب - دوشنبه بیست و سوم فروردین 1389
چگونگی کشته شدن باکتری ها توسط ازن - یکشنبه بیست و دوم فروردین 1389
آموزش هیدرولوژی استوکستیک - یکشنبه بیست و دوم فروردین 1389
تعيين ارتفاع ديوارهاي سيل بند با استفاده از آناليز ريسک - شنبه بیست و یکم فروردین 1389
لوله گردابی - شنبه بیست و یکم فروردین 1389
فرآوری و دفع لجن - جمعه بیستم فروردین 1389
آموزش آبهای زیر زمینی پیشرفته - جمعه بیستم فروردین 1389
كاربرد سيستم لجن فعال در تصفيه فاضلاب - پنجشنبه نوزدهم فروردین 1389
تصفیه آب با صافی شنی تند خود شستشو - چهارشنبه هجدهم فروردین 1389
معرفی نرم افزار StormCad: - چهارشنبه هجدهم فروردین 1389
آموزش نرم افزار Land Development - سه شنبه هفدهم فروردین 1389
لجن فعال - سه شنبه هفدهم فروردین 1389
stream hydrology book - دوشنبه شانزدهم فروردین 1389
Principles of Snow Hydrology - یکشنبه پانزدهم فروردین 1389
فناوری نانو در تصفیه آب - یکشنبه پانزدهم فروردین 1389
تصفیه فاضلاب wastewater - شنبه چهاردهم فروردین 1389
Hydrology in Practice - شنبه چهاردهم فروردین 1389
انتخاب روشی مناسب برای اتصال لوله - جمعه سیزدهم فروردین 1389
تصفیه خانۀ زهک - جمعه سیزدهم فروردین 1389
تصفیه خانۀ چرمشهر - جمعه سیزدهم فروردین 1389

مرجع تخصصی آب و فاضلاب