جلبکها موجودات زنده‌ای هستند که می‌توانند تک‌سلولی یا چندسلولی باشند و در محیط‌های آبی مانند دریاچه‌ها، رودخانه‌ها، استخرها و حتی فاضلاب‌ها زندگی می‌کنند. در حالی که برخی از این جلبکها برای اکوسیستم‌های آبی مفید هستند، اما رشد بی‌رویه آن‌ها می‌تواند مشکلات متعددی را در تصفیه‌خانه‌ها و منابع آبی ایجاد کند. یکی از نگرانی‌های اصلی در تصفیه‌خانه‌ها، افزایش بیش از حد جلبک‌هاست. این مشکلات شامل تغییر در طعم، رنگ و بوی آب، تغییر در ویژگی‌های بیولوژیکی و شیمیایی و تهدیدی برای سلامت آبزیان و انسان‌ها می‌باشد. عواملی مانند مواد مغذی، نیتروژن و فسفر می‌توانند به شکوفایی جلبکها کمک کنند. تحقیقات نشان می‌دهد که یکی از راه‌های اصلی برای کنترل رشد جلبکها، کاهش بار فسفر در لاگون‌ها به حداقل ممکن است.
مشکلات ناشی از رشد جلبکها
رشد بی‌رویه جلبکها در تصفیه‌خانه‌ها و منابع آبی می‌تواند عواقب منفی متعددی به همراه داشته باشد، از جمله:
– **کاهش کیفیت آب**: جلبکها می‌توانند طعم و بوی آب را تغییر دهند و آن را برای مصارف آشامیدنی، کشاورزی و صنعتی نامناسب سازند.
– **تولید سموم**: برخی از گونه‌های جلبک قادر به تولید سموم خطرناکی هستند که برای انسان‌ها، حیوانات و گیاهان مضر می‌باشند.
– **انسداد لوله‌ها و فیلترها**: جلبکها می‌توانند در لوله‌ها، فیلترها و سایر تجهیزات تصفیه‌خانه‌ها و سیستم‌های آبرسانی رسوب کرده و موجب انسداد آن‌ها شوند.
– **افزایش هزینه‌های تصفیه**: کنترل رشد جلبکها نیازمند استفاده از مواد شیمیایی، انرژی و نیروی انسانی است که می‌تواند هزینه‌های تصفیه آب را افزایش دهد.
– **مرگ و میر آبزیان**: تجزیه جلبک‌های مرده می‌تواند منجر به کاهش اکسیژن محلول در آب شود که این موضوع می‌تواند به مرگ و میر آبزیان منجر گردد.
اثرات ناشی از رشد جلبک در تصفیه خانه و سایر منابع آبی
رشد جلبکها در تصفیه خانه فاضلاب، به ویژه در لاگون‌های هوادهی، مزایای کمی دارد و منجر به بروز مشکلات مختلفی می‌شود:
TSS و BOD5 بالا: افزایش همزمان TSS و BOD5 معمولاً رخ می‌دهد و به یکدیگر مرتبط هستند. به ازای هر میلی‌گرم جلبک، BOD به میزان 0.5 میلی‌گرم افزایش می‌یابد. وجود جلبک در پساب باعث افزایش TSS و BOD می‌شود که ممکن است بیشتر از مقادیر محاسبه شده باشد.
کاهش اکسیژن: جلبکها در طول روز به تولید اکسیژن می‌پردازند و در شب آن را مصرف می‌کنند. این فرآیند باعث می‌شود که مقدار کمتری اکسیژن برای باکتری‌های تصفیه‌کننده باقی بماند. از بین رفتن ناگهانی جلبکها، چه به‌طور طبیعی و چه به دلیل استفاده از مواد شیمیایی، می‌تواند منجر به کاهش سطح اکسیژن و کاهش اکسیژن محلول (DO) شود.
تغییرات pH: جلبکها در طول روز موجب افزایش pH و در شب منجر به کاهش pH می‌شوند.
تخریب چرخه مواد مغذی: جلبکها از آمونیاک و فسفر تغذیه کرده و پس از مرگ، این مواد را دوباره به آب بازمی‌گردانند.
ایجاد بوی ناخوشایند: کاهش سطح اکسیژن (DO) به همراه تجزیه جلبکها منجر به تولید بوی نامطبوع می‌شود. این طعم و بوی ناخوشایند ناشی از آزادسازی ترکیبات خاصی مانند ژئوسمین و متیل ایزوبورنئول توسط جلبک‌های در حال تجزیه است.
تولید لجن: پس از مرگ جلبکها، آن‌ها به سمت پایین حرکت کرده و در کف لاگون به صورت لجن تجمع می‌کنند.
آسیب به تاسیسات: جلبکها به تدریج تمام سطوح و کف را پوشش می‌دهند و این امر باعث ورود آن‌ها به لوله‌ها و تاسیسات تصفیه‌خانه می‌شود که منجر به خوردگی، انسداد و گرفتگی می‌گردد.
آلودگی منابع آب: جلبکها قادرند منابع آب را آلوده کرده و آن‌ها را برای مصارف آشامیدنی، کشاورزی و صنعتی نامناسب سازند.
کاهش تنوع زیستی: رشد بی‌رویه جلبکها می‌تواند به کاهش تنوع زیستی در آب‌های شیرین و دریایی منجر شود.
ایجاد پدیده‌های اکولوژیکی مضر: رشد غیرقابل کنترل جلبکها می‌تواند منجر به بروز پدیده‌های اکولوژیکی مضر مانند شکوفایی جلبکها شود که ممکن است سموم خطرناکی تولید کرده و برای انسان‌ها و حیوانات مضر باشد.
تغییر اقلیم: جلبکها می‌توانند در تغییر اقلیم نقش داشته باشند. برخی از گونه‌های جلبک متان تولید می‌کنند که یک گاز گلخانه‌ای قوی به شمار می‌آید.
انواع جلبک در تصفیه خانه
به طور کلی، دو نوع جلبک سبز و آبی در تصفیه‌خانه‌ها رشد می‌کنند که هر یک ویژگی‌های ظاهری خاص خود را دارند. در ادامه به توضیح هر یک می‌پردازیم:
جلبک سبز: همان‌طور که از نامش پیداست، به تصفیه‌خانه ظاهری سبز می‌بخشد. وجود این جلبکها به طور کلی مفید است و نشان‌دهنده عملکرد مناسب لاگون می‌باشد.
جلبک آبی :نوعی جلبک رشته‌ای است که به دلیل کاهش pH و افزایش مواد مغذی در محیط، شکل می‌گیرد. گونه‌های جانوری بالاتر از جلبک سبز از این جلبک تغذیه می‌کنند و به همین دلیل این نوع جلبک قادر به زنده ماندن و رشد است. ظهور این جلبک در لاگون نشان‌دهنده بروز مشکلاتی در اکوسیستم آن منطقه است.
عوامل رشد جلبک در تصفیه خانه ها منابع آبی
یکی از مشکلات اساسی که در بسیاری از حوضچه‌های تصفیه آب و منابع آبی مشاهده می‌شود، وجود جلبک‌های مختلف، به ویژه جلبک‌های سبز آبی است. به طور کلی، افزایش دما یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر در رشد این جلبکها محسوب می‌شود. از دیگر عوامل کلیدی در رشد جلبکها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
مواد مغذی
مواد مغذی نظیر فسفر و نیتروژن برای رشد گیاهان حیاتی هستند. اما ورود بیش از حد این مواد به منابع آبی مانند لاگون‌های تصفیه‌خانه، دریاچه‌ها و برکه‌ها منجر به پدیده‌ای به نام آلودگی مواد مغذی می‌شود. به طور کلی، بخش عمده‌ای از این مواد مغذی از طریق رواناب‌های کشاورزی و شست‌وشوی کودهای مختلف به منابع آبی منتقل می‌شوند.
افزایش دما
سیانوباکتری‌ها در دماهای بالا به سرعت رشد می‌کنند و موجب بروز پدیده شکوفایی جلبکی می‌شوند. این پدیده یک چرخه رشد برای این باکتری‌ها ایجاد می‌کند؛ به گونه‌ای که با افزایش ضخامت جلبکها، نور بیشتری دریافت می‌کنند و این امر به نوبه خود باعث تسریع در رشد سیانوباکتری‌ها می‌شود.
سکون آب
ایستایی یا کاهش سرعت آب موجب شکل‌گیری جریان آب گرم در سطح می‌شود که در نهایت به شکوفایی جلبکی منجر می‌گردد. عواملی همچون خشکسالی، برداشت آب برای مصارف کشاورزی و شرب، و تغییر مسیر آبراه‌های طبیعی از طریق ساخت سدها، همگی به راکد شدن آب یا کاهش سرعت جریان آن کمک می‌کنند.
تغییرات اقلیمی
تغییرات اقلیمی موجب افزایش مدت و فراوانی دوره‌های خشکسالی می‌شود. همچنین این تغییرات باعث بروز بارش‌های شدیدتری می‌گردد که با افزایش رواناب سطحی در زمین‌های کشاورزی، فضاهای سبز و سایر مناطق مرتبط همراه است و این موارد از منابع اصلی مواد مغذی به شمار می‌روند.
نور خورشید
جلبکها برای انجام فرآیند فتوسنتز به نور خورشید احتیاج دارند. به همین دلیل، در مناطقی که نور خورشید به طور مستقیم به آب می‌تابد، رشد آن‌ها بیشتر است.
دمای آب
دمای آب همچنین بر روی رشد جلبکها تأثیر دارد. برخی از انواع جلبکها در دماهای بالا و برخی دیگر در دماهای پایین‌تر به خوبی رشد می‌کنند.
pH آب
pH آب نیز بر روی رشد جلبکها تأثیر دارد. برخی از انواع جلبکها در محیط‌های اسیدی و برخی دیگر در محیط‌های قلیایی به خوبی رشد می‌کنند.
کنترل رشد جلبکها
وجود تنها 0.1 میلی‌گرم در لیتر فسفر در آب می‌تواند منجر به بروز پدیده شکوفایی جلبکی در لاگون شود. بنابراین، کنترل غلظت فسفر به عنوان مهم‌ترین عامل در مدیریت رشد جلبکها به شمار می‌آید. برای جلوگیری از تشکیل جلبک در تصفیه‌خانه‌ها و سایر منابع آبی، بهترین راهکار، کنترل از مبدا است. وضع قوانین سختگیرانه برای کارخانه‌ها و صنایعی که پساب‌های با غلظت بالای فسفر تولید می‌کنند، می‌تواند تأثیر زیادی در کنترل رشد جلبکها داشته باشد. تصفیه در مبدا می‌تواند راه‌حلی مؤثر برای جلوگیری از شکوفایی جلبکها در سایت‌های تصفیه‌خانه باشد.
افزایش سن لجن یکی از عوامل مؤثر در تشکیل جلبکها در تصفیه‌خانه‌ها است. با بالا رفتن سن لجن، گاز H2S تولید می‌شود که این گاز لجن‌ها را به سطح آب می‌آورد. افزایش نرخ لجن دفعی، کاهش دوره دفع لجن و همچنین استفاده از مواد منعقدکننده و هوادهی می‌تواند به جلوگیری از رشد جلبکها کمک کند.
راه حل مقابله با پدیده شکوفایی جلبکی
روش های فیزیکی
افزایش اختلاط و هوادهی یکی از روش‌های مؤثر برای مقابله با رشد جلبکها به شمار می‌رود. علاوه بر هوادهی، حذف فیزیکی جلبکها از سطح مخزن با استفاده از آشغال‌گیر و صافی نیز می‌تواند به کاهش جمعیت جلبکها کمک کند. همچنین، استفاده از پوشش بر روی سطح لاگون به همراه هوادهی می‌تواند مؤثر باشد. با این روش، امکان حذف تا 60 درصد از جلبکها در مدت زمان دو روز وجود دارد.
روش های شیمیایی
استفاده از علف‌کش‌ها، جلبک‌کش‌ها، سولفات مس و سایر مواد منعقدکننده، از روش‌های شیمیایی رایج برای حذف جلبکها محسوب می‌شود. در این فرآیند، پس از از بین رفتن جلبکها، آن‌ها در کف لاگون ته‌نشین می‌شوند که نیاز به تصفیه مکانیکی را به وجود می‌آورد.
روش های بیولوژیکی
با بهره‌گیری از رشد کنترل‌شده باکتری‌ها می‌توان بر پدیده جلبکی تأثیر گذاشت. رشد باکتری‌ها در محیط جلبکی به عنوان یک راه‌حل ایمن و عملی برای حذف جلبکها مطرح است. امروزه توجه زیادی به استفاده از محصولات زیستی غیرسمی و دوستدار محیط زیست برای از بین بردن جلبکها جلب شده است، زیرا این محصولات فاقد علف‌کش‌ها و مواد شیمیایی مضر هستند.
باکتری‌ها در رقابت با جلبکها برای استفاده از کربن و نیتروژن قرار می‌گیرند. در شرایط مناسب محیطی، باکتری‌ها با سرعت بیشتری رشد کرده و موجب مرگ جلبکها می‌شوند. در نهایت، این فرآیند باعث پاکسازی لاگون از جلبکها بدون نیاز به مواد شیمیایی و سمی می‌گردد. همچنین، رشد کنترل‌شده برخی گیاهان مانند عدسک آبی و سنبل می‌تواند به حذف جلبکها کمک کند. علاوه بر این، استفاده از ماهیانی مانند کپور نیز به کاهش حجم جلبکها در منابع آبی کمک می‌کند.
سخن پایانی
رشد جلبکها در تصفیه‌خانه‌ها و منابع آبی یک چالش جدی است که می‌تواند عواقب منفی زیادی برای انسان و محیط زیست به همراه داشته باشد. با انجام اقداماتی در سطوح مختلف، از جمله افزایش آگاهی، وضع قوانین، پژوهش و توسعه، و همکاری‌های بین‌المللی، می‌توان این مشکل را مدیریت کرده و از منابع آب برای نسل‌های آینده حفاظت کرد. با بهره‌گیری از پکیج تصفیه فاضلاب ارکا گستر، می‌توانید از بروز مشکلات ناشی از رشد لجن جلوگیری کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر، می‌توانید با کارشناسان شرکت ارکا گستر تماس بگیرید.