پکیج تصفیه فاضلاب شیمیایی

تصفیه فاضلاب شیمیایی مانع از ورود آلاینده ‌ها به منابع آب ‌های سطحی و زیرزمینی می‌ شود. با کاهش آلودگی، خطر ابتلا به بیماری ‌های ناشی از مواد شیمیایی کاهش می‌یابد .همچنین  آب تصفیه‌ شده می‌تواند در مصارف صنعتی یا کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد. بسیاری از کشور ها قوانینی برای مدیریت فاضلاب شیمیایی دارند که عدم رعایت آن ‌ها می‌ تواند منجر به جریمه‌ های سنگین شود.

روش‌های تصفیه فاضلاب

به طور کلی پکیج تصفیه فاضلاب معمولاً شامل مراحل زیر است:

1. پیش تصفیه:

• جدا کردن ذرات بزرگ: استفاده از صافی ‌ها و غربال ‌ها برای حذف ذرات بزرگ.
• جداسازی مواد معلق: استفاده از فرآیند ته ‌نشینی برای جدا کردن ذرات معلق.

2. تصفیه فیزیکی:

• فیلتراسیون: عبور آب از فیلتر های مختلف برای حذف ذرات ریز.
• ته ‌نشینی: استفاده از مخازن ته‌ نشینی برای جدا کردن مواد سنگین.

3. تصفیه شیمیایی:

• اکسیداسیون: استفاده از مواد شیمیایی برای تبدیل آلاینده ‌ها به ترکیبات بی‌خطر.
• نوتریفی ‌سازی: افزودن مواد شیمیایی برای کاهش pH و حذف فلزات سنگین.

4. تصفیه بیولوژیکی:

• استفاده از میکروارگانیسم‌ ها برای تجزیه مواد آلی و کاهش بار آلودگی.

5. تصفیه نهایی:

• کلرزنی: استفاده از کلر برای ضد عفونی آب.
• نانو فیلتراسیون: استفاده از فناوری نانو برای حذف آلاینده ‌های کوچک.

سیستم‌ های تصفیه نادرست ممکن است هزینه‌ بر باشند. راهکار ها شامل سرمایه ‌گذاری در فناوری‌ های نوین و بهینه‌ سازی فرآیند ها است . وجود انواع مختلف آلاینده‌ ها نیازمند رویکرد های چندگانه در تصفیه است. آموزش و آگاهی ‌بخشی به کارکنان صنایع می‌تواند مؤثر باشد. همچنین پسماند های حاصل از تصفیه باید به درستی مدیریت شوند تا خود به منبع آلودگی تبدیل نشوند.

تصفیه شیمیایی فاضلاب به مجموعه ‌ای از فرایند ها اطلاق می‌شود که هدف آن حذف یا کاهش آلاینده‌ های شیمیایی موجود در فاضلاب است. این فرایند ها معمولاً به عنوان بخشی از سیستم ‌های تصفیه فاضلاب، به ویژه برای فاضلاب‌ های صنعتی و شیمیایی، به کار می ‌روند. در ادامه، فرایند های اصلی تصفیه شیمیایی فاضلاب را به طور مفصل توضیح می‌دهیم:

فرآیند های تصفیه شیمیایی فاضلاب

1-خنثی‌ سازی (Neutralization)

خنثی‌سازی یکی از مراحل مهم در تصفیه فاضلاب شیمیایی است که به منظور کاهش یا حذف اسید ها و باز های قوی از فاضلاب انجام می‌ شود. این فرآیند به ویژه در فاضلاب‌ های صنعتی که ممکن است حاوی مواد شیمیایی خطرناک باشند، اهمیت دارد.

خنثی‌سازی به فرآیندی اطلاق می ‌شود که در آن اسید ها و باز ها با یکدیگر واکنش می‌ دهند تا pH فاضلاب به محدوده‌ ای مناسب (معمولاً بین 6 تا 8) برسد. این کار معمولاً با افزودن مواد شیمیایی انجام می‌شود.

مواد شیمیایی مورد استفاده

• اسید ها: معمولاً از اسید های قوی مانند اسید سولفوریک (H₂SO₄) یا اسید کلریدریک (HCl) برای کاهش pH استفاده می ‌شود.
• باز ها: از باز های قوی مانند هیدروکسید سدیم (NaOH) یا کربنات کلسیم (CaCO₃) برای افزایش pH استفاده می‌ شود.

مکانیسم عمل

• واکنش اسید و باز: هنگامی که یک اسید به فاضلاب اضافه می‌شود، یون‌ های هیدروژن (H⁺) آن با یون‌ های هیدروکسیل (OH⁻) موجود در باز واکنش داده و آب (H₂O) تولید می‌ کنند.
• تنظیم pH: با توجه به مقدار و نوع ماده شیمیایی مورد استفاده، pH فاضلاب به مقدار مطلوب تنظیم می ‌شود.

روش‌های خنثی‌سازی

• خنثی‌ سازی مستقیم: در این روش، مواد شیمیایی به طور مستقیم به فاضلاب اضافه می‌ شوند و pH آن تنظیم می ‌شود.
• خنثی‌ سازی پیوسته: در این روش، فاضلاب به طور مداوم به یک مخزن خنثی‌کننده وارد می ‌شود و مواد شیمیایی به صورت پیوسته اضافه می ‌شوند تا pH در محدوده مطلوب حفظ شود.

مزایای خنثی ‌سازی

با کاهش pH فاضلاب، اثرات منفی بر روی اکوسیستم‌ های آبی کاهش می ‌یابد. خنثی ‌سازی کمک می‌ کند تا آب خروجی از تصفیه ‌خانه‌ ها برای استفاده مجدد یا تخلیه به محیط زیست مناسب‌ تر شود. همچنین با کاهش غلظت اسید ها و باز های قوی، خطرات ناشی از تماس انسانی و محیط زیستی کاهش می‌ یابد.

خنثی‌ سازی یک مرحله حیاتی در تصفیه فاضلاب شیمیایی است که با تنظیم pH فاضلاب، به حفاظت از محیط زیست و بهبود کیفیت آب کمک می ‌کند. این فرآیند باید با دقت و تحت نظارت انجام شود تا نتایج مطلوب حاصل گردد.

این فرایند برای تنظیم pH فاضلاب‌ های اسیدی یا قلیایی به کار می‌رود. با استفاده از مواد خنثی‌کننده مانند اسید ها (برای فاضلاب ‌های قلیایی) یا باز ها (برای فاضلاب‌ های اسیدی)، pH  فاضلاب به محدوده ‌ای مناسب (معمولاً 6 تا 9) تنظیم می ‌شود.

2-اکسیداسیون شیمیایی (Chemical Oxidation)

در این روش، از مواد اکسید کننده مانند پر منگنات پتاسیم، کلر یا اوزون برای تبدیل آلاینده ‌های آلی و غیرآلی به ترکیبات بی‌ خطر استفاده می‌شود. این فرایند معمولاً برای حذف ترکیبات آلی و برخی فلزات سنگین به کار می‌رود.

3- تبادل یونی (Ion Exchange)

در این فرایند، یون‌ های موجود در فاضلاب با یون ‌های دیگر از یک ماده تبادل یونی (معمولاً رزین‌ها) تعویض می ‌شوند. این روش عمدتاً برای حذف فلزات سنگین و مواد معدنی استفاده می‌ شود.

4-تصفیه با استفاده از مواد شیمیایی (Chemical Precipitation)

در این روش، با افزودن مواد شیمیایی خاص، آلاینده ‌ها به صورت رسوب جدا می‌شوند. برای مثال، برای حذف فسفات ‌ها، ممکن است از کلسیم یا آلومینیوم استفاده شود تا فسفات ‌ها به صورت رسوب جدا شوند.

5- تصفیه با استفاده از کربن فعال (Activated Carbon Treatment)

کربن فعال به عنوان جاذب برای حذف ترکیبات آلی و برخی فلزات سنگین به کار می‌ رود. این روش معمولاً در مراحل پایانی تصفیه برای افزایش کیفیت آب استفاده می‌شود.

6-تصفیه الکتروشیمیایی (Electrochemical Treatment)

این فرایند شامل استفاده از جریان الکتریکی برای تجزیه آلاینده ‌ها است. با ایجاد واکنش ‌های الکتروشیمیایی، آلاینده‌ ها به ترکیبات بی ‌خطر تبدیل می ‌شوند.

7- تصفیه بیولوژیکی ترکیبی با شیمیایی (Combined Biological and Chemical Treatment)

در این روش، ابتدا فاضلاب تحت تصفیه بیولوژیکی قرار می ‌گیرد و سپس با استفاده از روش ‌های شیمیایی، آلاینده ‌های باقی‌ مانده حذف می‌ شوند.

8-انعقاد و لخته‌سازی (Coagulation and Flocculation)

از مراحل کلیدی در تصفیه فاضلاب شیمیایی هستند که به منظور حذف ذرات معلق، کلوئیدها و آلاینده ‌ها به کار می ‌روند. این فرآیند ها به ویژه در تصفیه فاضلاب ‌های صنعتی و شهری اهمیت دارند. در ادامه به توضیح هر یک از این مراحل می‌ پردازیم:

انعقاد (Coagulation)

انعقاد مرحله اول فرآیند است که در آن مواد شیمیایی خاصی به فاضلاب اضافه می‌شود تا ذرات معلق و کلوئیدی را به هم بچسباند. این مواد شیمیایی معمولاً شامل کواگولانت‌ ها هستند که می ‌توانند به صورت زیر باشند:

سولفات آلومینیوم (Alum)،کلرید آهن (Ferric Chloride)،پلی الکترولیت ‌ها

بسیاری از ذرات معلق دارای بار منفی هستند که باعث دفع آن ‌ها از یکدیگر می ‌شود. کواگولانت ‌ها با خنثی‌ سازی بار الکتریکی این ذرات، آن ‌ها را به هم نزدیک می ‌کنند.

تشکیل هیدروکسید: برخی کواگولانت ‌ها در آب هیدرولیز می‌شوند و هیدروکسید هایی را تشکیل می‌دهند که به عنوان هسته ‌های لخته عمل می ‌کنند.

لخته ‌سازی (Flocculation)

پس از مرحله انعقاد، لخته ‌سازی انجام می ‌شود. در این مرحله، ذرات کوچکی که به هم چسبیده ‌اند، تحت تأثیر همزدن ملایم، به لخته‌ های بزرگتری تبدیل می ‌شوند.

در این مرحله، با استفاده از همزن ‌های مخصوص، سرعت همزدن کاهش می ‌یابد تا لخته ‌ها بتوانند به آرامی به هم بچسبند و بزرگ ‌تر شوند. این لخته ‌ها به راحتی قابل جداسازی از فاضلاب هستند و می‌توانند با استفاده از روش‌ های جداسازی مانند ته ‌نشینی یا فلوتاسیون حذف شوند.

مزایای فرایند انعقاد و لخته ‌سازی

این فرآیند ها به طور مؤثری ذرات معلق و کلوئیدی را کاهش می‌دهند. با کاهش آلاینده ‌ها، کیفیت آب خروجی افزایش می ‌یابد.

این مراحل می‌توانند بار بیولوژیکی فاضلاب را کاهش دهند و در نتیجه اثرات منفی بر محیط زیست را کاهش دهند.