تصفیه فاضلاب

فاضلاب

بطور کلی آب آلوده یا فاضلاب به آبی گفته می‌شود که در اثر مصارف گوناگون و ورود مواد خارجی کیفیت آن تغییر یافته و غیر قابل استفاده شده است. هدف از تصفیه فاضلاب حذف آلاینده‌ها از پساب، به‌ویژه فاضلاب شهری و خانگی است که شامل روش‌های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی برای حذف آلاینده‌ها و تأمین فاضلاب تصفیه شده که برای محیط زیست بی‌خطر است، می‌باشد. معمولاً یکی از محصولات تصفیه فاضلاب، زباله نیمه‌جامد است که لجن فاضلاب نامیده می‌شود که نیازمند تصفیه جداگانه پیش از دفن یا استفاده است.

ماهیت پیچیده فاضلاب‌ها

اگر به مقایسه بازدهی بالقوه تصفیه شبکه‌های فاضلاب با توجه به تصفیه فاضلاب‌های بومی بپردازیم، چندین تفاوت قابل توجه وجود خواهد داشت. هر یک از این تفاوت‌ها چالش منحصر به فردی را در ارتباط با بازدهی تصفیه فاضلاب مطرح می‌کند. این تفاوت‌ها شامل فاکتورهای هیدرولوژیک، موضوعات محیطی و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی فاضلاب‌ها است.

فاضلاب صنعتی

فاضلاب صنعتی در اثر مصرف آب در فعالیت‌های صنعتی و یا از منابع صنعتی و در طول مراحل مختلف تولید بوجود می‌آید و بعضاً خطرناک‌ترین نوع فاضلاب‌ها را تشکیل می‌دهند. تقریباً هیچ صنعتی بدون استفاده از آب نمی‌تواند ادامه حیات بدهد و آب مصرف شده به همراه مواد زائد سربار، تشکیل پساب را داده و باید به نحوی تصفیه و سپس دفع گردد.

فاضلاب بهداشتی-انسانی

فاضلاب بهداشتی به مخلوط مواد زاید حاصل از مستراح، دستشوئی، آشپزخانه، حمام و غیره گفته می‌شود. به عبارت دیگر هر آبی که برای مصرف بخصوصی تهیه شده باشد به هر علتی که کیفیت خود را برای آن مصرف از دست بدهد تبدیل به فاضلاب می‌شود. قسمت اعظم حجم فاضلاب از آب و باقیمانده آن از مواد مختلفی از قبیل مواد معدنی، آلی تشکیل شده است که قسمتی از این مواد بصورت محلول و قسمتی نیز به حالت معلق در فاضلاب است.

تصفيه فاضلاب بهداشتی

زمانی كه آب مصرف می‌شود و مواد خارجی و آلاينده وارد آن می‌شود، كيفيت اوليه آب از بين رفته و ديگر قابل استفاده نیست، كه به آن فاضلاب گفته می‌شود. فاضلاب‌های بهداشتی حاصل مصرف روزانه آب جهت فعالیت‌های انسانی مختلف از جمله شستشو و استحمام و آشپزی و نيز نشتاب است. محتواي فاضلاب شامل 9/99 درصد آب و حدود 1/0 درصد ناخالصی و آلاینده‌های مختلف است. معمولاً مقدار فاضلابی را كه در طرح در نظر می‌گیرند معادل مقدار فاضلاب متوسط شبانه‌روز در مواقع غير بارندگی است. به‌طورکلی اين مقدار متوسط قراردادي است و اصولاً در ساعات مختلف شبانه‌روز اين مقدار كمتر يا بيشتر از مقدار متوسط خواهد بود. يكی از طرق مختلف تعيين مقدار متوسط فاضلاب در يک شبانه‌روز، تعيين آب مصرفي در شهر است. به‌طورکلی طبق توصيه كميته استاندارد فاضلاب سازمان برنامه تا زمانی كه اندازه‌گیری‌های واقعی از مقدار فاضلاب شهرهای مختلف در ايران عملی نشده است، رقم 150 ليتر به ازای هر نفر در روز را می‌توان در طرح‌های شبكه فاضلاب به کاربرد كه اين رقم نشتاب را هم شامل می‌شود.
آلاینده‌های موجود در فاضلاب شامل مواد معلق، مواد مغذی، فلزات سنگين، انواع شوينده و جامدات محلول و نيز مواد آلی قابل‌تجزیه بيولوژيكی و مواد آلی غير قابل ‌تجزیه بيولوژيكی هستند. اين مواد برای محیط‌ زیست بسيار خطرآفرین هستند و به همين دليل تخليه مستقيم فاضلاب‌ها به محیط‌ زیست قبل از تصفيه آن‌ها می‌تواند صدمات جبران‌ناپذیری را به طبيعت وارد نمايد كه با توجه به اين مسئله بايد فاضلاب‌های بهداشتی انسانی و ساير فاضلاب‌ها قبل از ورود به طبيعت تصفيه شوند. درجه تصفيه آن‌ها به نوع آلاینده‌ها و غلظت آن‌ها بستگی دارد.
تصفيه فاضلاب بهداشتی می‌تواند مواد آلی موجود در آن‌ها را تثبيت نموده و پسابی را توليد نمايد كه قابليت تخليه به محیط‌ زیست را داشته باشد و نيز قابليت استفاده مجدد از پساب تصفیه‌شده را ايجاد می‌نماید. كيفيت فاضلاب خروجی از تصفیه‌خانه بايد مطابق استانداردهای ملی سازمان حفاظت محیط ‌زیست كشور باشد.
با توجه به ماهيت فاضلاب مشخص می‌شود كه بايد به چه طريقی عمل تصفيه را انجام داد. كه برای تعيين ماهيت فاضلاب آزمایش‌های متفاوتی وجود دارد كه عبارت‌اند از:

   - آزمايش فيزيكی
   - آزمايش شيميايی
   - آزمايش زيستی

به‌طورکلی به مجموع تمام آزمایش‌های معمول در فاضلاب، آزمايش تحليلی فاضلاب گفته می‌شود.

1.آزمایش‌های فيزيكی:

اين آزمایش‌ها براي تعيين درجه حرارت، رنگ، بو، تيرگي و كدورت فاضلاب استفاده می‌شود. اطلاع از درجه حرارت فاضلاب، براي تشخيص ميزان بازده عمليات واحدها اهميت دارد. رنگ فاضلاب در تشخيص ظاهري و فوري آن كمك می‌کند. به‌گونه‌ای كه فاضلاب تازه به رنگ خاكستري است. رنگ‌های تيره و سياه نشانه كهنگي فاضلاب بوده که همراه با بوي تعفن است. بوي فاضلاب نيز نشانه كهنگي فاضلاب است. فاضلاب هرچه کهنه‌تر باشد، رنگش تیره‌تر و بويش متعفن‌تر خواهد بود.

2. آزمایش‌های شيميايی:

اين آزمایش‌ها ميزان اسيدی يا بازی بودن فاضلاب، مواد متشكله، اكسيژن محلول و شدت آلودگی را نشان می‌دهد كه آزمون‌های شيميايی شامل DO ،BOD ،COD ،TSS ،TDS ،pH و CL2  است.

3. آزمایش‌های زيستی:

انواع موجودات زنده در فاضلاب وجود دارد كه اين موجودات زنده ممكن است مفيد يا مضر باشند. باکتری‌های مضر موجود در فاضلاب، درصورتی‌که توسط عمل ضدعفونی از بين نروند، سبب آلودگی منابع طبيعي آب می‌شود و در صورت آشاميدن موجب بروز امراض مختلفی مانند اسهال خونی می‌شوند. عدم وجود باکتری‌ها نشان از وجود پساب صنعتی در فاضلاب شهری به مقدار زياد است.

تصفيه فاضلاب‌های بهداشتی به ‌طورکلی به سه دسته تقسيم می‌شود:

   - تصفيه فيزيكی
   - تصفيه شيميايی
   - تصفيه بيولوژيكی

1. تصفیه فیزیکی:

تصفيه فاضلاب به روش فيزيكی شامل موارد زير است:
   - آشغال‌گیری
   - دانه‌گيری
   - ته‌نشینی
   - فيلتراسيون

2. تصفیه شيميايی:

تصفيه فاضلاب به روش شيميايی شامل موارد زير است:
   - انعقاد
   - لخته‌سازی
   - ترسیب

3. تصفیه بيولوژيكی: 

تصفيه فاضلاب به روش بيولوژيكی شامل موارد زير است:
   - تصفيه به روش هوازی
   - تصفيه به روش بی‌هوازی
   - تصفيه به روش اختياری (هوازی- بی‌هوازی)

   3.1. تصفيه به روش هوازی 

تصفيه به روش هوازی خود شامل فرآيندهای رشد معلق و رشد چسبيده می‌شود. كه هر كدام از اين فرآیندها نيز خود شامل فرآيندهای ديگری هستند. به ‌عنوان ‌مثال:
فرآيندهای رشد چسبيده خود شامل:
   - فرآيندهای فيلتر چكنده
   - ديسك بيولوژيكی دوار (RBC) می‌شود.
فرآيندهای رشد معلق نيز خود شامل:
   - فرآیندهای تثبيت
   - لاگون هوادهی
   - لجن فعال می‌شود.
انواع روش‌های تصفيه فاضلاب‌های بهداشتی به شرح زير است:

   1. تصفیه فاضلاب بهداشتی به روش فرآیند لجن فعال متعارف (CAS)
   2. تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش لجن فعال هوادهی گسترده (EAAS)
   3. تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش لجن فعال با مديای ثابت (IFAS)
   4. تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش رآکتور بيولوژيكی رشد چسبيده با مديای متحرک (MBBR)
   5. تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش فرآیند رآکتور ناپيوسته متوالی (SBR)
   6. تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش فرآیند بیورآکتور غشایی (MBR)
   7. تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش ديسك بيولوژيكی گردان يا RBC
   8. تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش (UASB)
   9.
تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش فرآیند سيستم هوادهی گسترده با سيكل متناوب (ICEAS)
   10. تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش فرآيند لجن فعال اكسيژن با خلوص بالا
   11. تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش فرآیند لجن فعال با اختلاط كامل (CMAS)
   12. تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش فرآیند لجن فعال با تغذيه مرحله‌ای
   13. تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش فرآیند A2O