روش اساسی تصفیه فاضلاب، استفاده از ابزارهای فنی مختلف برای جداسازی، حذف و بازیافت آلاینده‌های موجود در فاضلاب و پساب یا تبدیل آنها به مواد بی‌ضرر برای تصفیه آب است.
روش‌های مختلفی برای تصفیه فاضلاب وجود دارد که به طور کلی می‌توان آنها را در چهار دسته تصفیه بیولوژیکی، تصفیه فیزیکی، تصفیه شیمیایی و تصفیه طبیعی طبقه‌بندی کرد.
۱. تصفیه بیولوژیکی
از طریق متابولیسم میکروارگانیسم‌ها، آلاینده‌های آلی به شکل محلول‌ها، کلوئیدها و سوسپانسیون‌های ریز موجود در فاضلاب به مواد پایدار و بی‌ضرر تبدیل می‌شوند. با توجه به میکروارگانیسم‌های مختلف، تصفیه بیولوژیکی را می‌توان به دو نوع تقسیم کرد: تصفیه بیولوژیکی هوازی و تصفیه بیولوژیکی بی‌هوازی.
روش تصفیه بیولوژیکی هوازی به طور گسترده در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توجه به روش‌های مختلف فرآیند، روش تصفیه بیولوژیکی هوازی به دو نوع تقسیم می‌شود: روش لجن فعال و روش بیوفیلم. فرآیند لجن فعال خود یک واحد تصفیه است و حالت‌های عملیاتی متنوعی دارد. تجهیزات تصفیه روش بیوفیلم شامل بیوفیلتر، صفحه گردان بیولوژیکی، مخزن اکسیداسیون تماسی بیولوژیکی و بستر سیال بیولوژیکی و غیره است. روش حوضچه اکسیداسیون بیولوژیکی، روش تصفیه بیولوژیکی طبیعی نیز نامیده می‌شود. تصفیه بیولوژیکی بی‌هوازی، که به عنوان تصفیه کاهش بیولوژیکی نیز شناخته می‌شود، عمدتاً برای تصفیه فاضلاب و لجن آلی با غلظت بالا استفاده می‌شود.
۲. درمان فیزیکی
روش‌های جداسازی و بازیابی آلاینده‌های معلق نامحلول (از جمله لایه روغن و قطرات روغن) در فاضلاب با عمل فیزیکی را می‌توان به روش جداسازی ثقلی، روش جداسازی گریز از مرکز و روش غربال‌گیری تقسیم کرد. واحدهای تصفیه‌ای که به روش جداسازی ثقلی تعلق دارند شامل ته‌نشینی، شناورسازی (شناورسازی با هوا) و غیره هستند و تجهیزات تصفیه مربوطه شامل محفظه دانه‌گیری، مخزن ته‌نشینی، تله چربی، مخزن شناورسازی با هوا و دستگاه‌های کمکی آن و غیره است. جداسازی گریز از مرکز خود نوعی واحد تصفیه است، دستگاه‌های پردازش مورد استفاده شامل سانتریفیوژ و هیدروسیکلون و غیره هستند. روش غربال‌گیری دارای دو واحد پردازش است: غربال‌گیری شبکه‌ای و فیلتراسیون. اولی از شبکه‌ها و غربال‌ها استفاده می‌کند، در حالی که دومی از فیلترهای شنی و فیلترهای ریز متخلخل و غیره استفاده می‌کند. روش تصفیه مبتنی بر اصل تبادل حرارت نیز یک روش تصفیه فیزیکی است و واحدهای تصفیه آن شامل تبخیر و تبلور است.
۳. تصفیه شیمیایی
روشی برای تصفیه فاضلاب که آلاینده‌های محلول و کلوئیدی موجود در فاضلاب را جدا و حذف می‌کند یا آنها را از طریق واکنش‌های شیمیایی و انتقال جرم به مواد بی‌ضرر تبدیل می‌کند. در روش تصفیه شیمیایی، واحدهای پردازش مبتنی بر واکنش شیمیایی دوزینگ عبارتند از: انعقاد، خنثی‌سازی، اکسایش-کاهش و غیره؛ در حالی که واحدهای پردازش مبتنی بر انتقال جرم عبارتند از: استخراج، سلب کردن، ته‌نشین کردن، جذب، تبادل یونی، الکترودیالیز و اسمز معکوس و غیره. دو واحد پردازش اخیر در مجموع به عنوان فناوری جداسازی غشایی شناخته می‌شوند. در میان آنها، واحد تصفیه با استفاده از انتقال جرم هم عمل شیمیایی و هم عمل فیزیکی مرتبط را دارد، بنابراین می‌تواند از روش تصفیه شیمیایی نیز جدا شود و به نوع دیگری از روش تصفیه، به نام روش فیزیکی-شیمیایی، تبدیل شود.
تصویر
فرآیندهای رایج تصفیه فاضلاب
۱. چربی‌زدایی فاضلاب
شاخص‌های آلودگی مانند میزان روغن، CODcr و BOD5 در مایع چربی‌زدایی بسیار بالا هستند. روش‌های تصفیه شامل استخراج اسیدی، سانتریفیوژ یا استخراج با حلال است. روش استخراج اسیدی به طور گسترده استفاده می‌شود، با اضافه کردن H2SO4 برای تنظیم مقدار pH به 3-4 برای امولسیون‌زدایی، بخار دادن و هم زدن با نمک و قرار دادن در دمای 45-60 تن به مدت 2-4 ساعت، روغن به تدریج شناور می‌شود و یک لایه چربی تشکیل می‌دهد. بازیابی چربی می‌تواند به 96٪ برسد و حذف CODcr بیش از 92٪ است. به طور کلی، غلظت جرمی روغن در ورودی آب 8-10 گرم در لیتر و غلظت جرمی روغن در خروجی آب کمتر از 0.1 گرم در لیتر است. روغن بازیابی شده بیشتر پردازش شده و به اسیدهای چرب مخلوط تبدیل می‌شود که می‌توانند برای ساخت صابون استفاده شوند.
۲. فاضلاب آهک‌زدایی و موزدایی
فاضلاب آهک‌زدایی و موزدایی حاوی پروتئین، آهک، سولفید سدیم، جامدات معلق، 28٪ از کل CODcr، 92٪ از کل S2- و 75٪ از کل SS است. روش‌های تصفیه شامل اسیدی کردن، ترسیب شیمیایی و اکسیداسیون است.
روش اسیدی کردن اغلب در تولید استفاده می‌شود. در شرایط فشار منفی، H2SO4 را اضافه کنید تا مقدار pH به 4-4.5 تنظیم شود، گاز H2S تولید شود، آن را با محلول NaOH جذب کنید و قلیای گوگردی برای استفاده مجدد تولید کنید. پروتئین محلول رسوب شده در فاضلاب فیلتر، شسته و خشک می‌شود و به محصول تبدیل می‌شود. میزان حذف سولفید می‌تواند به بیش از 90٪ برسد و CODcr و SS به ترتیب 85٪ و 95٪ کاهش می‌یابد. هزینه آن کم است، عملیات تولید ساده و کنترل آن آسان است و چرخه تولید کوتاه می‌شود.
۳. فاضلاب دباغی کرومی
آلاینده اصلی فاضلاب دباغی کروم، فلز سنگین Cr3+ است، غلظت جرمی حدود 3-4 گرم در لیتر و مقدار pH آن کمی اسیدی است. روش‌های تصفیه شامل رسوب قلیایی و بازیافت مستقیم است. 90٪ از دباغی‌های خانگی از روش رسوب قلیایی استفاده می‌کنند، آهک، هیدروکسید سدیم، اکسید منیزیم و غیره را به مایع کروم اضافه می‌کنند، واکنش می‌دهند و آبگیری می‌کنند تا لجن حاوی کروم به دست آید که پس از حل شدن در اسید سولفوریک، می‌تواند در فرآیند دباغی دوباره استفاده شود.
در طول واکنش، مقدار pH بین ۸.۲ تا ۸.۵ است و بهترین دمای رسوب‌گذاری ۴۰ درجه سانتی‌گراد است. رسوب‌دهنده قلیایی، اکسید منیزیم است، میزان بازیابی کروم ۹۹٪ است و غلظت جرمی کروم در پساب کمتر از ۱ میلی‌گرم در لیتر است. با این حال، این روش برای دباغی‌های بزرگ مناسب است و ناخالصی‌هایی مانند روغن محلول و پروتئین در گل کروم بازیافتی بر اثر دباغی تأثیر می‌گذارند.
۴. فاضلاب جامع
۴.۱. سیستم پیش‌تصفیه: عمدتاً شامل تأسیسات تصفیه مانند شبکه، مخزن تنظیم، مخزن ته‌نشینی و مخزن شناورسازی با هوا است. غلظت مواد آلی و جامدات معلق در فاضلاب دباغی زیاد است. سیستم پیش‌تصفیه برای تنظیم حجم آب و کیفیت آب، حذف SS و جامدات معلق، کاهش بخشی از بار آلودگی و ایجاد شرایط مناسب برای تصفیه بیولوژیکی بعدی استفاده می‌شود.
۴.۲. سیستم تصفیه بیولوژیکی: ρ(CODcr) فاضلاب دباغی عموماً ۳۰۰۰-۴۰۰۰ میلی‌گرم در لیتر و ρ(BOD5) 1000-2000 میلی‌گرم در لیتر است که مربوط به فاضلاب آلی با غلظت بالا است. مقدار m(BOD5)/m(CODcr) آن ۰.۳-۰.۶ است که برای تصفیه بیولوژیکی مناسب است. در حال حاضر، نهر اکسیداسیون، SBR و اکسیداسیون تماسی بیولوژیکی در چین بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند، در حالی که هوادهی جت، راکتور بیوفیلمی ناپیوسته (SBBR)، بستر سیال و بستر لجن بی‌هوازی با جریان رو به بالا (UASB) استفاده می‌شوند.
زمان ارسال: ۱۷ ژانویه ۲۰۲۳
