صنایع شیمیایی | بررسی تصفیه فاضلاب |بخش دوم :تصفیه شیمیایی فاضلاب از مهم ترین و اصلی ترین گام ها در تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی می باشد که تاثیر خیلی زیادی بر حذف آلاینده ها و افزایش کیفیت پساب خروجی از تصفیه خانه ها دارد.در این مقاله به ادامه بخش قبلی مطلب خواهیم پرداخت.
تصفیه فاضلاب صنایع شیمیایی و لخته سازی
بیشتر تصفیه خانه های فاضلاب صنایع شیمیایی دارای ته نشینی در فرآیندهای خود هستند. ته نشینی یا همان زلال سازی فرآیندی از تصفیه می باشد که در آن سرعت جریان فاضلاب (آب) کمتر از سرعت تعلیق بوده و ذرات معلق توسط نیروی جاذبه از فاضلاب جدا می شوند.
جامدات ته نشین شده به عنوان لجن و جامدات معلق به عنوان کف و ذرات شناور موجود در سطح از سیستم خارج می شوند. فاضلاب با عبور کردن از روی سرریز ها از مخزن ته نشینی خارج شده و وارد مرحله بعدی تصفیه می شود.
کارایی و عملکرد این فرآیند توسط مدت زمان ماند، دما، طراحی مخزن و شرایط تجهیزات کنترل می شود. با این وجود بدون استفاده از انعقاد/لخته سازی، فرآیند ته نشینی تنهایی قادر به حذف ذرات معلق درشتی می باشد که به سرعت و بدون اضافه کردن مواد شیمیایی ته نشین و از آب خارج می شوند. این نوع ته نشینی بیشتر در مخزن ته نشینی یا زلال سازی ابتدای فرآیند تصفیه فاضلاب صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.
انعقاد ؛ لخته سازی شامل افزودن مواد شیمیایی (منعقد کننده ها) به مخزن زلال سازی و تسریع فرآیند ته نشینی می باشد.
منعقد کننده شامل ترکیبات آلی و غیرآلی مثل آلومینیوم سولفات، آلومینیوم هیدروکسید کلرید یا پلیمرهای کاتیونی با وزن مولکولی بالا می باشند. هدف از افزودن منعقدکننده ها حذف ۹۰ درصدی جامدات معلق از فاضلاب در این مرحله از فرآیند تصفیه است.
صنایع شیمیایی به بخشی از صنایع گفته می‌شود، که مواد شیمیایی مورد نیاز دیگر صنایع را برای تولید بیش از ۷۰ هزار محصول، از طریق تبدیل مواد خام به مواد مورد احتیاج ، تأمین می‌کند.
پالایشگاه‌ها و واحدهای پتروشیمی که مواد خام نفتی را به موادی مانند سوخت، حلال (نظیر استون)، رزین و… تبدیل می‌کنند نمونه‌ای از صنایع شیمیایی به‌شمار می‌روند.
متخصصان مختلفی در صنایع شیمیایی از جمله مهندسان شیمی، شیمی دانان و تکنسین‌های آزمایشگاه درگیر هستند. در سال ۲۰۱۸، صنایع شیمیایی تقریباً ۱۵٪ از قسمت اقتصادی تولید ایالات متحده را تشکیل می‌دهد.
- مشاهده بیشتر » صنایع شیمیایی | بررسی تصفیه فاضلاب |بخش اول
روش های جذب جهت تصفیه فاضلاب صنایع شیمیایی
جذب فرآیندی طبیعی می باشد که در آن مولکول های یک ترکیب محلول، جمع آوری شده و به سطح یک جامد جاذب می چسبند. جذب هنگامی اتفاق می افتد که نیروی جاذبه موجود در سطح کربن به نیروی جاذبه مایع غلبه کند.
کربن فعال گرانول جاذب مناسبی می باشد زیرا نسبت سطح به حجم آن بالا می باشد. یک گرم کربن فعال تجاری معمولی دارای سطح موثری به اندازه ۱۰۰۰ متر مربع است.
کربن فعال شده گرانول در تصفیه فاضلاب صنایع شیمیایی
آلودگی منابع آبی به علت دفع بی رویه فلزات سنگین سبب بروز نگرانی های شدیدی در کل جهان در چند دهه گذشته شده است. می دانیم که بعضی فلزات سمی بوده و اثرات مخربی بر روی انواع گوناگون حیات (انسان ها، حیوانات و گیاهان) دارند. این فلزات که خیلی برای انسان و محیط زیست سمی هستند شامل کروم (Cr)، مس (Cu)، سرب (Pb)، جیوه (Hg)، منگنز (Mg)، کادمیوم (Cd)، نیکل (Ni)، روی (Zn)، آهن (Fe) و … می باشند.
این معضل توجهات بسیاری را در سال های گذشته به خود جلب کرده است.
یکی از اصلی ترین نگرانی ها جذب این فلزات موجود در فاضلاب توسط حیوانات آبزی و ورود مستقیم آنها به زنجیره ی غذایی انسان و ایجاد تهدیدات جدی برای مصرف کنندگان است. فاضلاب بسیاری صنایع از جمله متالوژی، لوازم آرایشی بهداشتی، تولید مواد شیمیایی، معادن، کارخانه های ساخت باتری و … حاوی حداقل یکی از این فلزات سنگین می باشد.
هم چنین صنایعی که در آنها از فرآیندهای آبکاری و پردازش سطح فلزات استفاده می شود نیز فاضلابی با غلظت بالا از فلزات سنگین سمی و خطرناک تولید می کنند. در بیشتر مواقع غلظت فلزات سنگینی مثل Cr، Hg، Pb، As بسیار بالاتر از حد مجاز برای تخلیه فاضلاب به محیط زیست می باشد و یکی از علت های اصلی آن استفاده از روش های نامناسب تصفیه و عدم توانایی حذف مناسب آنها است.
به علت سمی بودن این فلزات و هم چنین دستیابی به استانداردهای تخلیه ی تعیین شده از سوی ارگان های گوناگون، حذف این آلاینده ها پیش از ورود آنها به بدنه ی منابع آبی بسیار مهم و ضروری است. روش های معمول مورد استفاده برای حذف و تصفیه فلزات سنگین از فاضلاب صنایع شیمیایی شامل ترسیب، انعقاد/لخته سازی، ترکیب/جداسازی و … می باشد.
استفاده از روش های ذکر شده در بالا برای حذف کردن فلزات سنگین در غلظت های پایین از نظر اقتصادی به صرفه و مناسب نمی باشد.
یکی از روش های مورد استفاده برای این موارد تصفیه جذبی با استفاده از جاذب های غیرمتعارف مثل جامدات زائد کشاورزی و صنعتی می باشد. بعضی مواد دیگر نیز که از آنها برای حذف فلزات سنگین از فاضلاب استفاده می شود شامل پوده (Peat)، پشم (Wool)، ابریشم (Silk) و سنبل آبی (Water Hyacinth) می باشند.
راکتور با بستر ثابت در تصفیه فاضلاب صنایع شیمیایی
راکتور بیوفیلمی بستر ثابت نوعی فیلتر چکنده با بستری از غشای نفوذ پذیر می باشد که بر روی سطح آن توده ی مخلوطی از میکروارگانیسم ها به عنوان لایه ی بیوفیلم تشکیل می شود. البته کلمه فیلتر در این مورد به درستی استفاده نشده است چرا که هیچ گونه عملیات صاف کردن یا فیلترینگ صورت نمی گیرد.
عبور فاضلاب از فیلتر سبب تشکیل لایه ای ژلاتین گونه از باکتری ها، تک یاختگان و سایر ارگانیسم ها بر روی غشا می شود. با گذشت زمان ضخامت لایه ی بیوفیلم افزایش پیدا کرده و مانع از نفوذ اکسیژن به عمق این لایه می گردد.
در غیاب اکسیژن، تجزیه بی هوازی در نزدیکی سطح غشا آغاز خواهد شد. افزایش مداوم ضخامت لایه ی بیوفیلم، تولید محصولات نهایی حاصل از تجزیه بی هوازی در نزدیکی سطح غشا و تدام بارگذاری هیدرولیکی بر روی فیلتر در آخر منجر به شروع تشکیل لایه لجن می شود و این چرخه به صورت مداوم در طول عملکرد فیلتر چکنده تکرار خواهد شد.
بنا به علت های اقتصادی و هم چنین برای جلوگیری کردن از گرفتگی نازل های توزیع کننده، بهتر است پیش از فیلترهای چکنده از مخازن ته نشینی اولیه و تجهیزات جمع آوری کننده کف استفاده شود.
انجام تصفیه اولیه قبل از فیلتر چکنده باعث توانایی استفاده از ظرفیت کامل فیلتر برای تبدیل مواد جامد غیرقابل ته نشینی، کلوئیدی و محلول به ارگانیسم های میکروسکوپی زنده، مواد آلی پایدار و مواد غیرآلی که به صورت موقت به محیط فیلتر متصل شده اند و هم چنین مواد معدنی که به همراه پساب از سیستم خارج می شوند، می گردد.
مواد چسبیده به محیط فیلتر، به صورت مداوم ریزش کرده و به همراه پساب خروجی از سیستم دفع می شوند. به همین دلیل بهتر است بعد از فیلترهای چکنده از مخازن ته نشینی ثانویه برای حذف این جامدات و زلال سازی پساب خروجی استفاده نمود.
با دقت به طراحی و عملکرد ساده ی این تجهیز، فیلتر چکنده یکی از بی دردسرترین و کاربرپسندترین سیستم های تصفیه ثانویه فاضلاب صنایع شیمیایی می باشد. این سیستم در قیاس با فرآیند لجن فعال نیاز بسیار کمتری به کنترل فرآیند و توجه به شیوه ی بهره برداری دارد ولی با این حال باز هم دارای بعضی مشکلات و موانع می باشد که برخی از مهم ترین آنها شامل این موارد است : بارگذاری آلی بیش از حد بدون افزایش نسبت گردش، استفاده از مدیاهای بسیار کوچک، گرفتگی سیستم های تخلیه های تحتانی، یکنواخت نبودن اندازه مدیاها یا شکسته شدن آنها.
در این مطلب به صنایع شیمیایی و تصفیه فاضلاب پرداخته ایم .
