با تداوم رشد سریع جمعیت ، برآوردها افزایش 400 درصدی نیاز به آب تا سال 2050 را نشان میدهد. در این میان نیاز روزافزون به تصفیه فاضلاب، اهمیت استفاده از روش های تصفیه کارآمد تر و سازگار تر با محیط زیست را افزایش داده است. بیشتر روش های رایج تصفیه فاضلاب، مانند لخته سازی و انعقاد، از مواد شیمیایی مانند کلرید آلومینیوم استفاده می کنند. این روش تصفیه مقدار زیادی لجن تولید می کند که باعث افزایش مشکلات مربوط به تصفیه و دفع لجن می شود. به علاوه، اکثر کشور های توسعه یافته قوانینی در زمینه مدیریت فاضلاب های صنعتی و خانگی دارند. در سال های اخیر، تلاش های زیادی برای توسعه روش های جدیدتر و کارآمدتر تصفیه فاضلاب انجام شده است و نتایج تحقیقات متخصصان نشان از پیشرفت قابل ملاحظه در این عرصه دارد. روش های تصفیه جلبک، رسوب شیمیایی، نانوفیلتراسیون، مکانیسم ، اسمز معکوس، روشهای تبادل یونی، اولترافیلتراسیون و جذب زیستی از جمله روش های نوین تصفیه فاضلاب هستند که اخیراً مورد استفاده قرار گرفته اند.
جدید ترین روش های تصفیه فاضلاب بر اساس تحقیقات مختلف در دنیا ارائه می شوند و هدف آن ها کاهش هزینه ها و بهبود کیفیت پساب برای استفاده مجدد از آن می باشد. در اغلب این روش ها از تکنولوژی های مدرن استفاده می شود و تا حد امکان مواد شیمیایی کمتری در روند تصفیه استفاده می گردد. در ادامه، برخی از این روش های نوظهور و جدید ترین روش های تصفیه فاضلاب را بررسی خواهیم کرد.
مشاوره رایگان
اگر سوال و ابهامی دارید ما شما را به صورت رایگان راهنمایی می کنیم
تصفیه فاضلاب با استفاده از جلبک
این روش یکی از بهترین روش های جدید تصفیه فاضلاب می باشد که تنها با استفاده از جلبک ها و بدون هیچ نوع ماده شیمیایی حذف آلاینده را انجام می دهد. اغلب از میکروارگانیسم ها قادر به تجزیه مواد رادیواکتیو موجود در فاضلاب های صنعتی و بیمارستانی نمی باشند و از مواد شیمیایی استفاده می شود. در روش پیشنهادی این طرح معمولا از جلبک Spirogyra استفاده می گردد که با سرعت بالا این ترکیبات را تجزیه و از فاضلاب حذف می کند. تصفیه فاضلاب با استفاده از جلبک یک روش طبیعی و پایدار برای حذف آلایندهها از فاضلاب است. جلبکها به عنوان گیاهان کوچکی که در آب زندگی میکنند، قادر به جذب مواد آلاینده از آب هستند. برخی از مزایای تصفیه فاضلاب با جلبک عبارتند از:
1. حذف مواد آلاینده:
جلبکها قادر به جذب مواد آلاینده همچون نیتروژن، فسفر و مواد آلی از فاضلاب هستند و باعث کاهش آلودگی آب میشوند.
2. پایدار و قابل بازیافت:
جلبکها بعد از تصفیه فاضلاب، میتوانند به عنوان کود یا منابع تغذیه دیگر استفاده شوند و از دورانداخت آنها جلوگیری شود.
3. کاهش هزینهها:
استفاده از جلبکها به عنوان یک روش تصفیه طبیعی، میتواند هزینههای نگهداری و عملیات تصفیه فاضلاب را کاهش دهد.
4. حفظ تنوع زیستی:
استفاده از جلبکها به عنوان بخشی از فرایند پکیج تصفیه فاضلاب، میتواند به حفظ تنوع زیستی در محیطهای آبی کمک کند.
تصفیه فاضلاب با استفاده از پیل های سوختی الکترونی
پیلهای سوختی الکترونی یک فناوری نوین برای تصفیه فاضلاب است که از انرژی الکتریسیته و هیدروژن برای تولید اکسیژن و آب استفاده میکند. در این فرآیند، فاضلاب از طریق یک سری فرایندهای شیمیایی و الکترولیتی به پیلهای سوختی الکترونی منتقل میشود. در داخل پیلها، هیدروژن و اکسیژن با یکدیگر واکنش داده و آب و انرژی الکتریسیته تولید میشود. این روش نه تنها باعث تصفیه فاضلاب میشود بلکه انرژی نیز تولید میشود که میتواند برای منابع دیگر مورد استفاده قرار گیرد.
استفاده از سلول های سوختی الکترونی MFC یکی دیگر از روش های نوین تصفیه فاضلاب است که در تصفیه بیولوژیکی استفاده می گردد. در این روش نوع خاصی از میکروارگانیسم ها به نام اگزوالکتریکی استفاده می شود که منجر به اکسید شدن مواد آلی می شود. مواد آلی بعد از اکسید شدن به راحتی در کف مخزن ته نشین می شوند و قابل تخلیه و جمع آوری هستند. یکی دیگر از ویژگی های مثبت این روش، انتقال سریع الکترون ها به سمت قطب آند در این شرایط است که در تولید جریان الکتریکی موثر می باشد.
با استفاده از این روش تصفیه فاضلاب و حذف مواد آلی در کنار تولید جریان برق انجام می شود. در نتیجه می توان با استفاده از آن برق را از فاضلاب تولید کرد و مصرف سوخت های فسیلی را کاهش داد.
مقالات مرتبط: تصفیه فاضلاب بهداشتی
تصفیه فاضلاب با استفاده از فناوری پلاسما
تصفیه فاضلاب با استفاده از فناوری پلاسما یک روش پیشرفته و نوین برای تصفیه فاضلاب است که از اصول فیزیکی پلاسما برای اکسایش و تخریب آلاینده های حضوری در فاضلاب استفاده میکند. در این روش، فاضلاب به عنوان یک محیط حاوی آلاینده های آلی و غیرآلی به یک رآکتور پلاسمایی منتقل میشود. در داخل رآکتور، گازهای گرمایش داده شده با استفاده از برق تولید شده از پلاسما، به یونها و الکترونها تبدیل میشوند و باعث تخریب آلاینده ها میشوند.
فناوری نوین پلاسما میتواند به عنوان یک روش قوی برای اکسایش و تخریب مواد آلی و غیرآلی موجود در فاضلاب استفاده گردد. این فرایند میتواند به صورت کامل یا جزئی فاضلاب را تصفیه کرده و آلاینده های شیمیایی و بیولوژیکی را از فاضلاب حذف کند. همچنین، فناوری پلاسما میتواند به عنوان یک روش پراکنده تصفیه فاضلاب در سطح کوچک و بزرگ مورد استفاده قرار گیرد و به بهبود کیفیت آب و حفظ محیط زیست کمک شایانی کند.
همچنین برای از بین بردن فلزات سنگین و سایر آلاینده های موجود در فاضلاب و گندزدایی آن می توان از پلاسما استفاده کرد. در این روش نوین تصفیه فاضلاب اشعه پلاسما به فاضلاب تابیده می شود. سپس رادیکال های اکسیژن و هیدروکسید آزاد می شوند که قدرت بالایی در اکسید کردن آلاینده های موجود در فاضلاب دارند. با اکسید شدن آلاینده ها، در کف مخزن ته نشین می شوند و می توان آن ها را تخلیه کرد. به علاوه برای گندزدایی فاضلاب نیز می توان از این روش استفاده کرد. زیرا اشعه پلاسما بعد از ورود به فاضلاب گرمای زیادی تولید می کند و از این طریق باکتری و سایر آلاینده ها ی فاضلاب از بین می روند. از مزایای این روش نیز می توان به عدم استفاده از مواد شیمیایی اشاره کرد. در نتیجه هیچ نوع ترکیب مضر جانبی در فاضلاب ایجاد نمی گردد و با هزینه کم همزمان گندزدایی نیز انجام می شود.
تصفیه فاضلاب با استفاده از هیدرولیز حرارتی
تصفیه فاضلاب با استفاده از هیدرولیز حرارتی یک روش پیشرفته برای تصفیه فاضلاب است که از اصول شیمیایی و فیزیکی هیدرولیز و حرارت برای اکسایش و تخریب آلایندههای حضوری در فاضلاب استفاده میکند. در این روش، فاضلاب به عنوان یک محیط حاوی آلایندههای آلی و غیرآلی به یک واحد هیدرولیز حرارتی منتقل میشود.در واحد هیدرولیز حرارتی، فاضلاب به دمای بالا (معمولاً بین 150-300 درجه سانتیگراد) و فشار بالا (معمولاً تحت فشار) تحت واکنش قرار میگیرد. این شرایط شیمیایی و فیزیکی باعث تخریب آلایندهها و تبدیل آنها به مواد کم خطرتر میشود. هیدرولیز حرارتی به وسیله تجزیه آلایندههای آلی و غیرآلی، کاهش بو و افزایش کیفیت آب فاضلاب کمک میکند.استفاده از هیدرولیز حرارتی به عنوان یک روش تصفیه فاضلاب، مزایا و معایب خود را دارد. از جمله مزایا آن میتوان به کارآمدی در تخریب آلایندهها، کاهش حجم فاضلاب، افزایش کارآمدی سایر فرآیندهای تصفیه و کاهش استفاده از مواد شیمیایی اشاره کرد. اما معایب این روش شامل نیاز به انرژی بالا برای حفظ دما و فشار، مشکلات مربوط به دفع حرارت و پسماندهای حاصل از فرآیند هیدرولیز حرارتی میباشد.
یکی دیگر از روش های نوین در تصفیه فاضلاب، هیدرولیز حرارتی می باشد که از تحت فشار قرار دادن فاضلاب در مخازنی با دمای بسیار بالا استفاده می شود. بعد از ورود فاضلاب به این مخازن، فشار تا 12 بار افزایش میابد و دمای آن نیز حدودا به 165 درجه سانتی گراد می رسد. در این شرایط و دمای بالا بسیاری از مواد آلی، باکتری ها و پاتوژن ها، انگل ها و غیره کاملا حذف می شود.
همچنین علاوه بر حذف آلاینده ها، در روند تصفیه مقدار زیادی بیوگاز آزاد می شود که به عنوان منبع سوخت قابل استفاده می باشد. در تصفیه خانه های بزرگ از روش هیدرولیز Biothelys استفاده می گردد که نیاز به فضای زیادی دارد. به دلیل وجود مقدار زیاد فاضلاب در این تصفیه خانه ها، بیوگاز بیشتری نیز تولید می شود و در صنعت قابل استفاده می باشد.
مقالات مرتبط: نحوه نصب و راهاندازی پکیج تصفیه فاضلاب در منازل
تصفیه فاضلاب با استفاده از سیستم های فیلتراسیون غشایی
شرکت آرکا گستر تصفیه فاضلاب با استفاده از سیستم های فیلتراسیون غشایی یک روش مدرن و مؤثر برای تصفیه فاضلاب است که از غشاءهای نیمه نفوذپذیر برای جداسازی آلایندهها از آب استفاده میکند. در این روش، فاضلاب از طریق فرایند فیلتراسیون غشایی به واحد تصفیه منتقل میشود و از طریق غشاءهای نیمه نفوذپذیر (مانند غشاء های میکروفیلتر، غشاء های الترافیلتر یا غشاء های نانوفیلتر) آلایندهها از آب جدا میشوند. سیستم های فیلتراسیون غشایی به دلیل اندازه کوچک و شکل منظم ذرات آلاینده، قابلیت جداسازی بالا و کارآمدی بالا در حذف مواد جامد و آلایندههای محلول را دارا هستند. این سیستمها میتوانند به صورت خودکار و با کنترل دقیق بر روی فرآیند تصفیه عمل کنند و به راحتی قابل اجرا و پایش هستند. بعضی از مزایای استفاده از سیستم های فیلتراسیون غشایی برای تصفیه فاضلاب شامل کارآمدی بالا در حذف آلایندهها، کاهش حجم فاضلاب پسماندها، کاهش نیاز به فضا و سرعت بالای تصفیه فاضلاب است. همچنین، این سیستمها قابل استفاده برای تصفیه فاضلابهای خوراکی، صنعتی و شهری هستند. به علاوه، استفاده از سیستم های فیلتراسیون غشایی به عنوان یک روش تصفیه فاضلاب، هزینههای بهرهوری انرژی و نگهداری را کاهش میدهد و به دلیل عدم نیاز به مواد شیمیایی، به حفظ محیط زیست کمک میکند.