تصفیه فاضلاب صنعتی

رشد روزافزون صنایع، در حالی که منجر به پیشرفت و رفاه بشر شده است، پیامدهای ناگواری را نیز به همراه داشته است. یکی از این پیامدها، تولید فاضلاب صنعتی است که به مثابه سمی مهلک، سلامت آب‌ها، خاک‌ها و به طور کلی، محیط زیست را به مخاطره می‌اندازد.

در این راستا، “تصفیه فاضلاب صنعتی” به عنوان راهکاری حیاتی برای نجات طبیعت و تضمین پایداری زیست‌محیطی مطرح می‌شود. این مقاله با رویکردی علمی و تخصصی، به بررسی ابعاد مختلف این فرآیند می‌پردازد.

در این مقاله، ضمن تبیین ماهیت و خطرات فاضلاب صنعتی، به تشریح روش‌های مختلف تصفیه، اعم از روش‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می‌پردازیم. انتخاب روش مناسب تصفیه با توجه به نوع فاضلاب، از اهمیت بالایی برخوردار است و در این مقاله، به طور مفصل به این موضوع خواهیم پرداخت.

فاضلاب صنعتی چیست؟

به فاضلاب حاصل از فعالیت مراکز تولیدی و صنعتی فاضلاب صنعتی گفته می شود. این نوع فاضلاب ها دارای طیف گسترده ای از نظر کیفی و کمی می باشند که بسته به صنعت کیفیت و کمیت آن متغیر می باشد. این فاضلاب ها معمولا دارای بار آلی بالا، انواع مختلف مواد شیمیایی، فلزات سنگین و … می باشد و به همین دلیل تخلیه این نوع فاضلاب ها باعث ایجاد اثرات مخرب و جبران ناپذیری در محیط زیست و انتشار بیماری در جامعه می شوند. تصفیه این نوع فاضلاب ها بسته به نوع صنعت و کیفیت پساب بسیار متغیر می باشد. و ممکن است از فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و یا بیولوژیک برای تصفیه آن استفاده شود.

تصفیه فاضلاب صنعتی چیست؟

در مدیریت منابع آب، تصفیه‌ فاضلاب‌های صنعتی به مجموعه‌ای از روش‌ها و فرآیندهای علمی اطلاق می‌گردد که با هدف پاکسازی آب‌های آلوده شده ناشی از فعالیت‌های صنعتی و تجاری بشر، پیش از رهاسازی به محیط زیست یا استفاده مجدد، به کار گرفته می‌شوند.

با وجود تلاش‌های صورت گرفته در کشورهای توسعه‌یافته برای به حداقل رساندن تولید این نوع فاضلاب‌ها یا بازیافت آن‌ها درون چرخه‌ی تولید، بسیاری از صنایع همچنان به فرآیندهایی وابسته‌اند که منجر به تولید پساب‌های صنعتی می‌گردد.

تصفیه پساب صنعتی فرآیندهای مورد استفاده برای تصفیه فاضلاب هایی است که توسط صنایع مختلف به عنوان یک محصول جانبی نامطلوب در آن صنعت تولید می شود. بعد از تصفیه، پسابهای تصفیه شده ممکن است برای اهداف مختلفی دوباره مورد استفاده قرار بگیرند و یا به یک مجرای فاضلاب بهداشتی یا آب های سطحی در محیط هدایت شوند.

منابع تولید فاضلابهای صنعتی

سیستم های تصفیه پساب صنعتی شامل انواع متفاوتی از تصفیه، پالایش و جداسازی ها میشوند. این فرآیندهای تصفیه میتوانند از پروسه های نسبتا جمع و جور تا پیچیده و چند وجهی که برای کاربردهای مختلف استفاده میشوند، متنوع باشد. همچنین با توجه به تنوع و میزان و نوع آلودگی فاضلابها بر اساس اینکه توسط چه صنعتی تولید شده است، نوع سیستمهای تصفیه فاضلاب طراحی و ساخته شده نیز تفاوتهایی با یکدیگر خواهند داشت. به این معنی که به طور اختصاصی برای رفع نیازهای آن صنعت خاص طراحی خواهد شد.

شاید بتوان گفت در اغلب مواقع تلاش برای تصفیه هرچه بیشتر و بهتر فاضلابهای صنعتی اهمیت بیشتری در مقایسه با تصفیه فاضلاب شهری و انسانی پیدا میکند. دلیل این امر هم جلوگیری از آسیب رسیدن به محیط زیست است.

همانطور که گفته شد فاضلابهای صنعتی میتواند شامل حاصل فعالیتهای صنایع متفاوتی مانند تولید مواد شیمیایی آلی ، کارخانه های تولید انرژی الکتریکی ، صنایع غذایی ، تولید فلزات ، انواع معادن و … باشد. اما در یک دسته بندی کلی میتوان فاضلابهای صنعتی را به 4 گروه زیر تقسیم بندی کرد:

1. صنایع تولید آلاینده های معدنی مانند: فاضلاب صنایع پردازش مواد معدنی و یا صنایع آبکاری.
2. فاضلاب های شامل آلاینده های آلی مانند: فاضلاب مواد غذائی یا تصفیه روغن. در همین زمینه پیشنهاد میکنیم به صفحه تصفیه فاضلاب کارخانجات مواد غذایی و تصفیه فاضلاب صنایع لبنی مراجعه کنید.
3. با توجه به طبقه بندی شرکت های صنعتی و نوع تولید آنها، از جمله: فاضلاب های متالورژی، فاضلاب کاغذ سازی، فاضلاب های تولید زغال سنگ، فاضلاب های تولید فلزات، فاضلاب های تولیدات مواد شیمیایی ، چاپ پارچه و رنگرزی، فاضلاب تولید آفت کش ها و …
4. با توجه به اجزای اصلی آلاینده های موجود در فاضلاب، از جمله: فاضلاب اسیدی، فاضلاب قلیایی، فاضلاب حاوی سیانور، فاضلاب حاوی کروم، پسماندهای کادمیوم، فاضلاب حاوی جیوه، فاضلاب فنول، فاضلاب حاوی گوگرد، فسفر آلی فاضلاب و فاضلاب رادیواکتیوی.

شرکت فنی مهندسی فراب زیست فراز با هدف حفظ و صیانت از محیط زیست و ارتقاء سلامت جامعه روشهای نوین، مقرون به صرفه و کارآمدی را برای تصفیه انواع فاضلاب برای صنایع مختلف ارائه می دهد. انواع پکیج و تجهیزات تولیدی این شرکت علاوه بر کیفیت بالای ساخت و رعایت تمامی اصول فنی به راهبری و نگهداری بسیار کمی نیاز دارند و به راحتی تمامی استاندارد های مورد نیاز را برآورده می نمایند.

از پرکاربردترین سیستمهای تصفیه پساب در صنایع مختلف، پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی است که بیشتر در کارخانجات و کارگاه های تولیدی و آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد. دلیل اینکه تصفیه فاضلاب صنعتی را از پکیج تصفیه شهری جدا نموده ایم نوع فاضلاب است. زیرا در کارخانجات ممکن است فاضلاب خاصیت اسیدی و یا خاصیت قلیایی داشته باشد و باید برای آن جنس پکیج خاص باشد تا در برابر مواد شیمیایی مقاومت کند و سریع از بین نرود.

سیستم تصفیه فاضلاب صنعتی هر کارخانه و یا کارگاه تولیدی باید طبق نوع فاضلاب خروجی آن ساخته شود و متناسب با آن از جنس و نوع خاصی از روش های تصفیه فاضلاب باید استفاده شود. فراب زیست فراز با تجربه ی چندین ساله در زمینه مشاوره، طراحی، ساخت، نصب، راه اندازی، راهبری و تامین تجهیزات انواع فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب فعالیت میکند و طراحی و ساخت انواع سیستمهای تصفیه فاضلاب صنعتی، بهداشتی و … از تخصصهای اصلی این شرکت میباشد.

آلاینده های موجود در پساب های صنعتی

فاضلاب بخش‌های مختلف صنعتی حاوی آلاینده‌های زیادی است که سمی بوده و اثرات خطرناکی بر زندگی انسان و آبزیان و همچنین کشاورزی دارد. این آلاینده ها شامل فلزات سنگین مانند کروم (Cr)، روی (روی)، سرب (Pb)، مس (مس)، آهن (Fe)، کادمیوم (Cd)، نیکل (Ni)، آرسنیک (As) و جیوه (Hg) است. در جدول زیر به معرفی این آلاینده ها پرداخته ایم:

مراحل تصفیه فاضلاب صنعتی

تصفیه فاضلاب صنعتی نیازمند یک رویکرد چند مرحله ای است که برای رسیدگی به ویژگی های منحصر به فرد و مشخصات آلاینده هر جریان فاضلاب طراحی شده است. این امر مدیریت موثر را تضمین می کند و تأثیر زیست محیطی را به حداقل می رساند در حالی که با الزامات قانونی مطابقت دارد. در اینجا تجزیه ای از مراحل معمول تصفیه آورده شده است:

1. پیش تصفیه (تصفیه اولیه): این مرحله اولیه بر حذف مواد قابل جداسازی فیزیکی مانند ذرات جامد بزرگ، شن و ماسه و چربی ها تمرکز دارد. تکنیک های به کار رفته عبارتند از غربالگری، فیلتراسیون، ته نشینی و شناورسازی. این کار برای محافظت از فرآیندهای تصفیه پایین دستی و بهبود بازده آنها انجام می شود. برای اطلاعات بشتر مقاله پیش تصفیه فاضلاب را مطالعه نمایید.
2. تصفیه ثانویه: تمرکز اصلی در اینجا تجزیه بیولوژیکی مواد آلی حل شده و معلق است. این با استفاده از میکروارگانیسم ها در محیط های کنترل شده مانند لجن فعال یا فیلترهای چکه ای به دست می آید. این میکروارگانیسم ها به عنوان بیوکاتالیست های طبیعی عمل می کنند و آلاینده های آلی پیچیده را به ترکیبات ساده تر و بی خطر تجزیه می کنند.
3. تصفیه پیشرفته (اختیاری): بسته به کیفیت پساب مورد نظر و نگرانی های خاص آلاینده، ممکن است یک مرحله پولیش نهایی ضروری باشد. این مرحله از فناوری های پیشرفته مانند فیلتراسیون غشایی، اسمز معکوس یا رسوب شیمیایی برای حذف آلاینده های باقیمانده، فلزات سنگین یا مواد مغذی استفاده می کند. این تضمین می کند که فاضلاب تصفیه شده مطابق با مقررات سختگیرانه تخلیه یا نیازهای خاص استفاده مجدد باشد.

ملاحظات اضافی:

انتخاب روش های خاص تصفیه در هر مرحله به عوامل مختلفی مانند ترکیب فاضلاب ورودی، اهداف مورد نظر تصفیه (به عنوان مثال کاهش آلاینده، استفاده مجدد از آب) و امکان سنجی اقتصادی بستگی دارد. برخی از صنایع برای رسیدگی به آلاینده های خاص مانند فلزات سنگین یا مواد شیمیایی سمی ممکن است به مراحل پیش تصفیه اضافی نیاز داشته باشند. با اجرای یک استراتژی تصفیه چند مرحله ای و طراحی خوب، صنایع می توانند به مدیریت موثر فاضلاب، حفظ محیط زیست و رعایت الزامات قانونی دست یابند.

روشهای تصفیه فاضلاب صنعتی

صنعت تصفیه‌ فاضلاب‌های صنعتی، با ظهور روش‌ها و فناوری‌های نوآورانه، در حال طی کردن دوره‌ای تحول‌آمیز است. فرآیند تصفیه‌ی این پساب ها پیچیده بوده و نیازمند بررسی دقیق ویژگی‌های منحصر به فرد هر جریان خروجی است.

با این وجود، روش‌های سنتی همچنان جایگاه خود را حفظ کرده و طیف گسترده‌ای از راه‌حل‌ها را در اختیار صنایع قرار می‌دهند. صنایع می‌توانند با بکارگیری پیشرفت‌های صورت‌ گرفته و ادغام شیوه‌های پایدار، ضمن مدیریت مؤثر فاضلاب تولیدی خود، از محیط زیست نیز محافظت کرده و به شکل‌گیری یک اقتصاد دورانی کمک شایانی نمایند.

فرایندهای تصفیه سنتی

هدف اصلی تصفیه فاضلاب سرعت بخشیدن به فرآیندهای طبیعی است که توسط آن آب تصفیه می شود تا بتوان آن را به طور ایمن در محیط تخلیه کرد. تصفیه فاضلاب سنتی بر چندین مرحله متکی است، از جمله:

• تصفیه فیزیکی: روش‌های تصفیه فیزیکی در طول تصفیه اولیه شامل حذف ذرات جامد و آلاینده‌ها با فرآیندهایی مانند رسوب‌گذاری، فیلتراسیون و غربال‌گری است.
• تصفیه بیولوژیکی: روش های تصفیه بیولوژیکی در تصفیه ثانویه از میکروارگانیسم های خاصی برای تجزیه ترکیبات آلی استفاده می کنند. در فرآیندهای هوازی، این امر در حضور اکسیژن و تولید دی اکسید کربن و آب صورت می گیرد. در فرآیندهای بی هوازی، باکتری‌های خاصی مواد آلی را خارج از حضور اکسیژن به متان و دی اکسید کربن تبدیل می‌کنند.
• تصفیه شیمیایی: فرآیندهای شیمیایی، معمولاً در تصفیه سوم، مواد محلول و آلاینده ها را با واکنش های شیمیایی یا مواد افزودنی حذف می کنند. به عنوان مثال، در انعقاد و لخته سازی، مواد شیمیایی برای ایجاد تجمع و ته نشینی ذرات اضافه می شود. واکنش های اکسیداسیون، تنظیم pH و کاهش برای خنثی کردن اسیدیته یا قلیاییت، حذف آلاینده های خاص یا افزایش تجزیه زیستی استفاده می شود. تصفیه شیمیایی در هدف قرار دادن آلاینده ها و عوامل بیماری زا برای بهبود کیفیت کلی آب موثر است.

در حالی که این فرآیندهای قدیمی هنوز در روشهای نوین تصفیه فاضلاب جای دارند، تکنیک‌های جدیدتر به آنها ملحق شده‌اند.

فن آوری های پیشرفته برای تصفیه پساب های صنعتی

با وجود مقررات سختگیرانه تر تخلیه پساب، و بازیافت فاضلاب به طور فزاینده ای برای استفاده مجدد، نیاز فزاینده ای به فن آوری های تصفیه پیشرفته که پساب با کیفیت بالاتر تولید می کنند وجود دارد. این فناوری ها عبارتند از:

• فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته: در فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته (AOPs) اکسیدان های قوی مانند ازن، پراکسید هیدروژن و اشعه ماوراء بنفش (UV) باعث تخریب ترکیبات آلی پایدار و سایر آلاینده ها در فاضلاب می شوند. AOP ها رادیکال های هیدروکسیل بسیار واکنش پذیر تولید می کنند که مولکول های آلی پیچیده را به اشکال ساده تر و زیست تخریب پذیرتر تجزیه می کنند. این فرآیندها در تصفیه فاضلاب با ترکیبات نسوز یا پسماندهای دارویی موثر هستند.
• فناوری‌های غشایی: فناوری‌های مبتنی بر غشاء، از جمله اسمز معکوس (RO)، اولترافیلتراسیون (UF) و نانوفیلتراسیون (NF)، به طور گسترده‌ای برای جداسازی و تغلیظ جامدات محلول، آلاینده‌ها و ذرات معلق استفاده می‌شوند. RO از یک غشای نیمه تراوا برای حذف نمک ها و ناخالصی ها استفاده می کند، در حالی که غشاهای UF و NF به طور موثر ذرات، باکتری ها و ماکرومولکول ها را حذف می کنند. فناوری های غشایی به ویژه برای تصفیه فاضلاب برای استفاده مجدد و برای بازیابی منابع ارزشمند از فاضلاب مفید هستند.

پساب تصفیه شده با این مراحل را می توان با خیال راحت برای کاربردهایی از جمله آبیاری، فرآیندهای صنعتی، تغذیه مدیریت شده آبخوان و حتی به عنوان آب آشامیدنی مورد استفاده مجدد قرار داد.

مزایای تصفیه فاضلاب های ناشی از صنایع

تصفیه فاضلاب یک فرآیند حیاتی است که اغلب مورد توجه قرار نمی گیرد، اما تاثیر آن بسیار گسترده است. این نه تنها تامین آب سالم و تمیز را تضمین می کند، بلکه مزایای متعدد دیگری نیز دارد. در این بخش، پنج مزیت عمده تصفیه فاضلاب صنعتی و اهمیت انتخاب یک شرکت قابل اعتماد برای نصب را بررسی خواهیم کرد.

1. تامین آب تمیز و مطمئن

بسیاری از مردم از تغییر و دگرگونی فاضلاب که آن را به آب قابل استفاده مجدد تبدیل می کند، بی اطلاع هستند. از طریق تصفیه فاضلاب، سموم حذف می شوند و در نتیجه آب تمیز و سالم به دست می آید. با توجه به اینکه تنها 3 درصد از آب زمین قابل شرب است، این فرآیند بسیار مهم است. تبخیر طبیعی و باران ممکن است مدت زیادی طول بکشد تا سموم را از بین ببرد، اما تصفیه پساب این امر را تسریع می‌کند و منبعی از آب شفاف و ایمن در دسترس را تضمین می‌کند.

2. صرفه جویی در پول:

سیستم‌های تصفیه فاضلاب صنعتی که به خوبی نگهداری و کار می‌کنند، می‌توانند در طولانی‌مدت صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه‌ها داشته باشند. با رعایت مقررات و قوانین از جریمه و جریمه جلوگیری می کنید. علاوه بر این، یک فرآیند ساده تصفیه فاضلاب می تواند مصرف آب را کاهش دهد، در قبض آب صرفه جویی کند و به طور بالقوه هزینه های انرژی مرتبط با گرمایش آب را کاهش دهد.

3. حفاظت از محیط زیست:

یکی از اهداف اولیه تصفیه فاضلاب حذف مواد شیمیایی مضر است. این تضمین می کند که وقتی آب تصفیه شده دوباره وارد محیط می شود، کمترین تأثیر منفی را خواهد داشت. این امر به ویژه در هنگام برخورد با زباله های صنعتی که می توانند حاوی انواع آلاینده ها باشند، بسیار مهم است. سرمایه گذاری در سیستم تصفیه فاضلاب با کیفیت بالا برای حفظ محیط زیست بسیار مهم است.

4. صرفه جویی در مصرف آب:

تصفیه فاضلاب صنعتی، به ویژه از طریق تصفیه خانه های پساب، نقش مهمی در حفظ آب دارد. با بازیافت و استفاده مجدد از آب، آب کمتری هدر می رود که هم به نفع محیط زیست و هم هزینه های عملیاتی شماست. این رویکرد پایدار فشار بر منابع آب شیرین را کاهش می دهد و تقاضای کلی برای آب را کاهش می دهد.

5. راهی برای به حداقل رساندن ضایعات:

تصفیه فاضلاب صنعتی نه تنها ضایعات را به حداقل می رساند بلکه تضمین می کند که آب تصفیه شده شیمیایی به صورت ایمن و سازگار با محیط زیست تخلیه می شود. با انجام این کار، نه تنها ردپای محیطی خود را کاهش می دهید، بلکه به یک اکوسیستم پاک تر و سالم تر کمک می کنید.

رویکردهای پایدار

در سال‌های اخیر، تأکید فزاینده‌ای بر به‌کارگیری روش‌های پایدار در تصفیه فاضلاب صنعتی وجود داشته است. این شامل ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر برای تأمین انرژی فرآیندهای تصفیه و کاهش ردپای کربن در عملیات است.

ابتکارات استفاده مجدد و بازیافت آب در حال افزایش است و به صنایع این امکان را می‌دهد تا منابع آب را حفظ کرده و تأثیر خود را بر منابع آب شیرین به حداقل برسانند. راه‌حل‌های زیرساخت سبز، مانند تالاب‌های مصنوعی یا سیستم‌های بیوفیلتراسیون، به دلیل توانایی طبیعی آن‌ها در تصفیه فاضلاب به روشی مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست، در حال بررسی هستند. در این راه‌حل‌ها از گیاهان برای جذب مواد مغذی و از میکروارگانیسم‌های زنده برای تجزیه زیستی آلاینده‌ها در فاضلاب استفاده می‌شود.

چشم انداز آینده در تصفیه‌ پساب‌های صنعتی

تصفیه فاضلاب صنعتی نیازمند یک رویکرد مناسب برای رسیدگی به ویژگی‌ها و آلاینده‌های خاص هر جریان فاضلاب است. با به کارگیری ترکیبی از فناوری‌های فیزیکی، بیولوژیکی، شیمیایی و پیشرفته، صنایع می‌توانند به طور مؤثر فاضلاب خود را تصفیه و مدیریت کنند و اثرات زیست‌محیطی را به حداقل برسانند و از رعایت مقررات اطمینان حاصل کنند. هر روش و فناوری مزایا و کاربردهای منحصر به فردی را ارائه می دهد و انتخاب به عواملی از جمله ترکیب فاضلاب، اهداف تصفیه و ملاحظات هزینه بستگی دارد.

تلاش‌های مستمر در حوزه‌ی تحقیق و توسعه نویدبخش آینده‌ای است که در آن صنایع می‌توانند از طریق به‌کارگیری شیوه‌های کارآمد و پایدار تصفیه‌ی پساب خود، به توسعه‌ی اقتصادی و حفظ محیط زیست به‌ صورت توأمان دست یابند.