انواع روشهای تصفیه فاضلاب

تصفیه فاضلاب، فرآیندی است که در آن پسماندها و ناخالصی های سمی و بیماری زای موجود در آب از بین می روند و می توان از آب به صورت مجدد برای انجام فرآیندهای گوناگون استفاده کرد. تصفیه کردن فاضلاب در جهان امروزی از اهمیت بسیار بالایی در شهر و یا مصارف خانگی برخوردار است، زیرا منابع آب شیرین که برای انسان قابل استفاده هستند، در خطر اتمام قرار دارند و سالانه حجم آنها به اندازۀ قابل توجهی کاهش پیدا می کند.

با استفاده از روش های نوین تصفیه فاضلاب، می توان حجم بسیاری از آب مصرف شده را دوباره قابل استفاده کرد. اگر می خواهید که از روشهای تصفیۀ فاضلاب اطلاعات بیشتری به دست آورید، در ادامۀ مطلب همراه ما باشید.

اهمیت تصفیه فاضلاب با روشهای گوناگون

با توجه به وضعیت منابع آب زیرزمینی و آب شیرین مورد استفاده برای انسان، تصفیه فاضلاب و بازگردانی آب مصرف شده به چرخۀ تولید و استفاده بسیار مهم و ضروری است. از این رو، بسیاری از صنایع به روشهایی نیاز دارند که بتوانند با استفاده از آنها، بخشی از آب مصرف شده را دوباره به فرآیند تولید برگردانند. حتی آب تصفیه شده در روش های نوین به اندازه ای پاکیزه است که می توان از آن برای مصارف خانگی و همچنین نوشیدن استفاده کرد. این فرآیند سبب صرفه جویی در مصرف آب و حفظ منابع آب شیرین خواهد شد.

روشهای مختلفی برای تصفیه کردن فاضلاب وجود دارند که هر کدام از این روشها، با استفاده از ساز و کارهای متفاوتی سبب از بین رفتن آلاینده های موجود در آب خواهند شد. برخی از این روشها، آلاینده‌های به نسبت درشت آب را حذف می کنند، در حالی که برخی دیگر از این روشها، می توانند آلاینده‌های بسیار ریز تر که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند را از آب جداسازی کنند. به طور کلی، روشهای عمدۀ تصفیه فاضلاب شامل تصفیۀ فیزیکی، تصفیۀ شیمیایی و تصفیۀ بیولوژیکی هستند. این روشها تفاوتهای بسیاری با یکدیگر دارند و بسته به شرایط و تأمین آب در مراکز مصرف متفاوت مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه، به معرفی این روش ها خواهیم پرداخت.

روش تصفیه فیزیکی فاضلاب

روشهای فیزیکی تصفیه فاضلاب، بسیار کاربردی هستند و معمولا در صنایع بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند. همانطور که از نام این روش پیداست، برای تصفیه آب از هیچگونه مادۀ شیمیایی استفاده نمی شود. از تکنیکهای گوناگونی برای تصفیۀ فیزیکی فاضلاب و جداسازی ذرات آلاینده به نسبت درشت استفاده می شود. استفاده از فیلترهای شنی، از جمله مهمترین این تکنیکها در تصفیۀ فیزیکی است. فیلترها، صفحه هایی هستند که مواد را بر اساس اندازه از خود عبور می دهند. فیلترهای شنی در انواع گوناگونی وجود دارند و هر چه منافذ آن ها ریزتر باشد، کیفیت تصفیۀ آب بالاتر خواهد رفت.

از جمله روشهای فیزیکی دیگر برای تصفیه فاضلاب، روش ته نشینی است. همانطور که از نام این روش مشخص است، با استفاده از فرآیندهای گوناگون، ذرات درشتی که قابلیت حل شدن در آب را ندارند، از آن جدا می شوند. با ثابت ماندن آب در یک محفظۀ مخصوص، ذرات درشت موجود در آب ته نشین خواهند شد و می توان آب را به شکل خالص تری استخراج کرد و مورد استفاده قرار داد. در روشهای فیزیکی نوین، با استفاده از اشعۀ UV، فرآیند ته نشین کردن ذرات تسهیل خواهد شد و آب با درصد خلوص بیشتری از محل تصفیه خارج می شود. مهمترین وسیله در این قسمت را شاید بتوان سپتیک تانک نام برد.

لازم به ذکر است که روش های فیزیکی در مجموع، برای تصفیه فاضلاب های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند و ذرات بسیار ریز موجود در آب معمولا تصفیه نخواهند شد. البته لازم به ذکر است که امروزه فیلترهای جدیدتری مورد استفاده قرار می گیرند که می توانند ذرات بسیار ریزی را در خود به دام بیندازند. به عنوان مثال، فیلترهای اسمز معکوس، می توانند درصد قابل توجهی از ذرات بسیار ریز را از آب جدا کنند. تصفیۀ فیزیکی فاضلاب هزینۀ بسیار بالایی ندارد و می توان در بسیاری از صنایع و مراکز برای تصفیۀ نسبی آب از آن استفاده کرد.

روش تصفیه شیمیایی فاضلاب

تکنیک های متفاوتی برای انجام تصفیه شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند. تکنیک انعقاد، از جمله این روشهاست که انواع گوناگونی دارد و در بسیاری از مراکز تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از گازهای فعال در فرآیند تصفیه شیمیایی به فراوانی دیده می شود. گاز اوزون خروجی از دستگاه ازن ژنراتور، از جمله این گازها است که قابلیت از بین بردن باکتری ها و میکرو ارگانیسم های ریز موجود در آب را دارد. کلرزن نیز در بسیاری از مراکز برای گندزدایی آب مورد استفاده قرار می گیرد.

در روش های انعقادی و شیمیایی، مواد شیمیایی با ذرات آلاینده و باکتری های موجود در آب واکنش می دهند و از این طریق، ذرات ریز محلول در آب به صورت جامد یا گاز از آن جدا خواهند شد. ذرات جامدی که از ترکیب فاضلاب جدا می شوند، به صورت لجن بر سطح آب شناور می شوند و معمولا ترکیباتی خطرناک هستند که وجود آنها در آب بسیار خطرناک است. از این رو، نیاز است که پس از واکنش دادن مواد شیمیایی، لجنهای ایجاد شده بر سطح آب به صورت کامل از آب گرفته شوند. این فرآیند بسیار دشوار است. به طور کلی، استفاده از روشهای شیمیایی برای تصفیه فاضلاب دشوار است و به تخصص بیشتری نیاز دارد.

معمولا برای انجام شدن هر چه بهتر تصفیه فاضلاب با استفاده از روشهای شیمیایی، ابتدا بهتر است که آب با استفاده از روشهای فیزیکی تصفیه شده باشد. در چنین حالتی، ذرات بسیار درشت که با چشم مسلح قابل مشاهده هستند از ترکیب فاضلاب حذف خواهند شد. به این ترتیب، استفاده از روشهای شیمیایی برای ادامۀ تصفیه و جداسازی ذرات ریزتر بسیار ساده خواهد شد. البته لازم به ذکر است تصفیۀ شیمیایی فاضلاب، هزینه بسیار زیادی دارد و استفاده از آن نسبت به روشهای فیزیکی، پرهزینه تر است. بخش قابل توجهی از این هزینه های هنگفت، مربوط به جداسازی ذرات جامد ایجاد شده در نتیجۀ واکنش آلاینده‌های فاضلاب با مواد شیمیایی است.

روش تصفیه بیولوژیکی فاضلاب

از جمله مفیدترین و کارآمد ترین روشهای تصفیه فاضلاب، تصفیۀ بیولوژیکی است. این روش بسیار مفید است و به عنوان یکی از روشهای نوین تصفیه فاضلاب شناخته شده است. باکتریهای مضر و بیماری زای بسیار زیادی در فاضلاب وجود دارند که ورود آنها به بدن میتواند سبب ایجاد بیماریهای گوناگون و حتی خطراتی جدی تر شود. نکتۀ جالب در مورد این روش، استفاده از باکتریهای مخصوص و ویژه برای از بین بردن ذرات کوچک و همچنین باکتری های بیماری زا میباشد. این باکتریها با مصرف مواد آلایندۀ موجود در فاضلاب، سبب از بین رفتن این مواد و تمیز شدن آب خواهند شد.

تصفیۀ بیولوژیکی آب، با استفاده از روشهای گوناگونی قابل انجام است. این روشها بر اساس نوع فعالیت باکتریها و میکرو ارگانیسم های مفید که به فاضلاب اضافه می شوند، تعیین شده است. برخی از انواع باکتریهای مفید، با مصرف اکسیژن می توانند آلاینده‌ های بسیار ریز موجود در فاضلاب را مصرف کنند و در ازای مصرف آنها، گاز کربن دی اکسید تولید کنند. این روش، به روش هوازی معروف است، زیرا برای انجام آن، وجود اکسیژن حیاتی و ضروری است؛ در غیر این صورت باکتریها توانایی تجزیۀ ذرات ریز موجود در فاضلاب و پاکسازی آب را نخواهند داشت.

روش دیگر تصفیۀ بیولوژیکی آب، تخمیر بی هوازی است که برخلاف روش قبلی انجام می شود. دستۀ دیگری از باکتریها و میکرو ارگانیسم هایی که برای تصفیه فاضلاب استفاده می شوند، می توانند در عدم حضور گاز اکسیژن نیز به تجزیۀ آلاینده های موجود در فاضلاب بپردازند و به مرور زمان، در پایان فرآیند آبی پاکیزه را تحویل دهند. در این روش گاز کربن دی اکسید تولید نمی شود، بلکه باکتری ها با مصرف آلاینده ها سبب ایجاد تخمیر می شوند که باید از آب خالص جداسازی شود. به طور کلی، روش بیولوژیکی یک روش فعال به شمار می رود و درصد قابل توجهی از مواد بسیار ریز موجود در فاضلاب را از بین می برد.

سایر روش های تصفیه فاضلاب

روش هایی که تا این بخش از مطلب معرفی و بررسی شدند، از پرکاربرد ترین و رایج ترین روش های تصفیۀ فاضلاب خانگی و صنعتی به حساب می آمدند. با پیشرفت فناوری، روش های نوین بیشتری نیز معرفی شده اند. به عنوان مثال، استفاده از اشعۀ پلاسما برای از بین بردن مواد فعال و رادیکالی موجود در فاضلاب، یکی از روش هایی است که به تازگی در تصفیه خانه های پیشرفته مورد استفاده قرار می گیرد و سبب جدا شدن طیف گسترده ای از فلزهای سنگین از فاضلاب خواهد شد. استفاده از انرژی الکتریکی نیز به عنوان یک روش نوین برای تصفیۀ فاضلاب و انجام شدن واکنشهای شیمیایی شناخته شده است. در این روش، با اعمال انرژی الکتریکی، آلاینده های موجود در آب با مواد شیمیایی ترکیب شده و لخته ایجاد می کنند.

روش های تصفیه فاضلاب برای مصارف صنعتی

معمولا در بسیاری از صنایع جهانی، نیازی نیست که تصفیۀ فاضلاب به صورت کامل صورت پذیرد و مصرف آب در مواردی است که می توان حدی از آلاینده ها را در آب باقی گذاشت. در چنین حالتی، استفاده از روش های تصفیۀ فیزیکی بسیار مرسوم است. این روش به نسبت بسیار کم هزینه تر از روشهای دیگر است و برای انجام آن نیازی به اعمال تکنولوژیهای پیشرفته نیست. در این نوع از تصفیۀ فاضلاب، تنها ذرات درشت از آب جدا خواهند شد و ذرات ریزتر در آب باقی خواهند ماند. نکتۀ مهم این است که برخی از صنایع، نیازی به آب کاملا پاک ندارند.

در صورتی که نیاز باشد فاضلاب مورد استفاده در صنایع، پس از انجام روشهای فیزیکی اولیه بیشتر تصفیه شود، می توان از روش های پیچیده تر و پیشرفته تر تصفیۀ آب فیزیکی استفاده کرد. اسمز معکوس مورد استفاده درون دستگاه آب شیرین کن صنعتی، از جمله این روش ها است که در آن فیلتری با منافذی به اندازۀ چند میکرون، ذرات کوچک آب را از خود عبور می دهد و جلوی مولکولهای بزرگ را خواهد گرفت. روشهای شیمیایی نیز در صورت نیاز، به صورت گسترده در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند و درصد بالایی از آلاینده های آب را از بین می برند.

روش های تصفیه فاضلاب خانگی

با توجه به اینکه آب مورد استفاده در منازل، ادارات، بیمارستان ها و… باید کاملا تمیز و به دور از باکتری و آلاینده باشند، استفاده از فاضلابی که به شکل اصولی و کامل تصفیه نشده باشد ممکن نیست. به این ترتیب، برای بازگرداندن بخشی از فاضلاب به چرخۀ مصرف خانگی، باید از جدیدترین و بهترین روشها برای از بین بردن ریزترین باکتریها و آلاینده های موجود در فاضلاب بهره برد. در چنین حالتی، روشهای تصفیۀ بیولوژیکی فاضلاب از اهمیت بسیار بالایی برخوردار هستند، زیرا سبب از بین رفتن ریز ترین آلاینده های خطرناک و سمی موجود در آب خواهند شد. آب حاصل از فعالیت میکرو ارگانیسم ها و باکتریهای مفید در این روش، به اندازه ای پاک است که می توان آن را نوشید.

تصفیۀ فاضلاب، به ویژه با افزایش جمعیت جهان به مقولۀ بسیار مهمی تبدیل شده است، زیرا منابع آب شیرین و قابل استفاده در جهان رو به کاهش هستند؛ همچنین تبدیل آب شور به آب شیرین و قابل استفاده در صنایع و منازل، هزینه های بسیار سنگینی را در پی خواهد داشت. از این رو، تصفیۀ فاضلاب گزینه ای مناسب و مقرون به صرفه به حساب می آید. همانطور که در این مطلب به آن اشاره کردیم، روش های گوناگونی برای تصفیۀ فاضلاب وجود دارند که بر حسب شرایط و همچنین محل مصرف آب، می توان یکی از این روشها و یا ترکیبی از آنها را مورد استفاده قرار داد و با از بین بردن آلاینده ها، آب پاکیزه و سالم را دوباره به چرخۀ مصرف برگرداند.