تجهیزات تصفیه فاضلاب از هر جهت به عنوان یکی از مهمترین سیستمهای صنعتی در جهان شناخته میشوند. چه در بحث حفظ محیط زیست، چه برای حفظ سلامتی انسانها و جانوران و چه در بحث نگهداری سیمای بصری شهرها، تجهیزات تصفیه فاضلاب نقشی غیرقابل انکار ایفا میکنند. همانند سیستمهای پالایش آب، دستگاه‌های گندزدایی فاضلابها نیز در سه مرحله پیش‌تصفیه، ضدعفونی میانی و تهیه پساب باکیفیت نهایی، بکار گرفته میشوند.
پس از دستیابی به پسابی باکیفیت، میتوان از این آب در امور کشاورزی، گلخانه‌ها، برخی موارد صنعتی و… استفاده نمود. بسته به میزان و ساعات کارکرد، برخورد با جریانات شیمیایی، فشار کاری، شرایط محیطی، ابعاد و البته میزان دربرگیری قطعات داخل، انواع تجهیزات تصفیه فاضلاب از جنس های بدنه مختلفی ساخته میشوند.
تجهیزات تصفیه فاضلاب چیست؟
شبکه‌ها و سیستمهای تصفیه فاضلابی، روشها یا مجموعه ای از عملیات‌ها هستند که به کمک تجهیزات تصفیه فاضلاب، این جریانات را تصفیه و تمیز میکنند تا برای مصارف انسانی یا سایر کاربردها ایمن باشند. انواع روشهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی و همچنین روش های فیلتراسیون و ضد عفونی میتوانند در این سیستمها گنجانده شوند. تجهیزات تصفیه فاضلاب مورد استفاده بر اساس کیفیت منبع و نوع برنامه ریزی، تعیین میگردند. برخی از فرآیندهای محبوب تصفیه جریانات فاضلابی عبارتند از:
- سکون و پیش تصفیه،
- انعقاد،
- ته نشینی،
- فیلتراسیون؛ و
- گندزدایی واپسین.
هریک از فیلتراسیون‌های تصفیه جریانات فاضلابی، برای حذف گونه‌هایی خاص از آلاینده‌ها (با اندازه ذره‌ای متفاوت) طراحی شده‌اند. غالباَ تجهیزات مورد نظر بر اساس شیوه فیلتراسیون و گندزدایی «مکانیکی-بیولوژیکی» و «الکتریکی-شیمیایی» دسته بندی میشوند. بعنوان مثال مخازن سپتیک نیازی به اتصال به برق ندارند. درعوض به شیوه مکانیکی کار میکنند و بصورت بیولوژیکی، به تصفیه بخشی از آلودگیهای فاضلابها می‌پردازند.
بازار جهانی تجهیزات تصفیه فاضلاب
اعداد به ثبت رسیده برای ارزش بازار جهانی تجهیزات تصفیه فاضلاب، بسیار چشمگیر می‌باشد. بطوریکه بازار جهانی تجهیزات تصفیه فاضلاب در سال 2021 میلادی، دارای ارزش تخمینی حدوداَ 53.2 میلیارد دلاری بوده است. کارشناسان همچنین رشد قابل توجهی را برای این گلوبال مارکت در سالهای آتی متصور هستند. چنانکه پیش بینی‌ها مبنی بر شاخص رشد حدوداَ 5.5 درصدی سیستم های پالایش فاضلاب می‌باشد. بدین ترتیب ارزش این بازار تا سال 2030 میلادی، احتمالاَ به حدود 85 میلیارد دلار خواهد رسید.
باتوجه به اتخاذ رویکردهای بهداشتی گسترده در دنیا، تمامی مناطق جهان بر طبق پیش بینی‌ها در این مسیر، همراهی قابل توجهی خواهند داشت. (از آمریکای شمالی و جنوبی و اتحادیه اروپا گرفته؛ تا آفریقا، خاورمیانه و البته کشورهای پیشروی آسیای شرقی)
لیست تجهیزات تصفیه فاضلاب
خطوط پالایش فاضلاب، از تجهیزات تصفیه فاضلاب گوناگونی بهره می برند که ذیلاَ در قالب یک لیست، عنوان شده‌اند:
- آشغالگیر
- سپتیک تانک
- چربی گیر PE و GRP
- پکیج تزریق مواد شیمیایی
- مخزن دانه گیری (یا کلاسیفایر)
- سیستم کلریناتور
- ازن ژنراتور (اوزون ساز)
- ایستگاه پمپاژ فاضلاب (به‌جهت هدایت پذیری خاص جریانات به نقاط با ارتفاع بیشتر از شبکه فاضلابی)
- اسکرو پرس (آبگیری لجنهای باقیمانده)
- فیلتر پرس (جداسازی مایع و جامد از یکدیگر؛ در طی پروسه‌ی تصفیه فاضلاب)
- پکیج تصفیه فاضلاب
- حوض‌های ته نشینی
- بلوئرهای هوا دهنده.
انواع فیلترهای شنی، غشایی و… نیز برای تمیزتر شدن هرچه بیشتر پسابها، در فرآیند تصفیه سیالات آلوده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
فرآیند کاری سیستمهای تصفیه فاضلاب چگونه است؟
انواع تجهیزات تصفیه فاضلاب از چندین روش پالایش برای مدیریت جریانات آلوده و تأمین پساب باکیفیت برای استفاده‌های مجدد بهره می‌برند. اغلب در سیستم های تصفیه فاضلاب از سلسله مراتبی نظیر:
- ضدعفونی ابتدایی،
- لخته سازی،
- انعقاد،
- فیلتراسیون،
- ته نشینی،
- انتقال به سطوح ناهمسطح (کدهای ارتفاعی بالاتر)
- و گندزدایی
استفاده میشود.
- ضدعفونی ابتدایی: غالباَ با تزریق اوزون و کلر به حجم زیادی از فاضلابها توسط دستگاه کلرزن و ازن ژنراتور، این مرحله صورت میپذیرد. همچنین روغن و گریس‌گیری ابتدایی و رفع آلودگیهای 60 درصدی فاضلابها نیز بوسیله‌ی چربی گیر DAF و سپتیک تانک پلی اتیلن انجام میگیرد.
- انعقاد: مرحله انعقاد معمولاً در مراحل پیش تصفیه فاضلاب، عملیاتی میشود. مواد شیمیایی با بار مثبت در طول انعقاد (عمدتاَ توسط پکیج تزریق مواد شیمیایی)، به فاضلاب وارد میشوند. بار مثبت، مقدار منفی کثیفی محلول و سایر ذرات را خنثی میکند. هنگامیکه این اتفاق می‌افتد، ذرات با مواد شیمیایی برهمکنش میکنند تا ذرات کمی بزرگتر را تشکیل دهند. نمک‌ها، آلومینیوم و آهن رایج‌ترین مواد شیمیایی این مرحله هستند.
- لخته‌گیری: لخته سازی به تدریج فاضلاب را مخلوط میکند تا لخته‌های بزرگتر و ذرات سنگین‌تری تولید کند. تجهیزات تصفیه فاضلاب اغلب مواد شیمیایی را در این مرحله برای کمک به توسعه لخته اضافه میکنند.
- رسوب گذاری: تصفیه خانه های فاضلاب از ته نشینی به عنوان یکی از روش های حذف ذرات از فاضلابها استفاده میکنند. لخته‌ها در هنگام ته نشین شدن، به کف جریان و درون لجنها می‌ریزند. زیرا جامدات معلق از پساب رویی فاضلابها سنگین‌تر هستند.
- فیلتراسیون: پس از غرق شدن لخته‌ها و ریزش به کف، پساب تمیز روی سطح فیلتر میشود تا ذرات باقیمانده از بین برود. درطول فیلتراسیون، پساب تمیزتر از فیلترهایی با اندازه ذرات و مواد مختلف عبور میکند. بخشی از آلودگیها نیز در مرحله پیش‌تصفیه توسط سپتیک تانکها و از طریق روشهای بیولوژیکی تجزیه میشوند. فیلترهای بکاررفته قادرند گرد و غبار، مواد شیمیایی، انگل‌ها، باکتریها و ویروسها را از ذرات محلول و عوامل بیماری زا حذف کنند.
- انتقال به سطوح بالادستی: گاهاَ پس از انجام پالایشهای ابتدایی توسط تجهیزات تصفیه فاضلاب، نیاز است که این جریانات به سطوح بالادستی انتقال پیدا کنند. این کار بوسیله‌ی انواع ایستگاه پمپاژ فاضلاب صورت میپذیرد. نهایتاَ جریانات آلوده به تصفیه‌خانه‌ها و پکیج های تصفیه فاضلاب هدایت میگردند.
تاریخچه پیدایش سیستمهای پالایش جریانات فاضلابی
بطور مشخص لوله های زهکش را میتوان به عنوان قدیمی‌ترین تجهیزات تصفیه فاضلاب بشمار آورد. این نکته برای سیستمهای فاضلابی ایران باستان نیز صدق میکند. چنانکه یافته‌های باستان شناسی در ایران نشان میدهد که تخت جمشید بعنوان بنای پیشروی ایران در بحث مدیریت فاضلابها، دارای 3 سیستم متفاوت فاضلابی (متشکل از کانالها و لوله‌های زهکشی) بود:
- کانال آب باران: نزولات جوی به درون آن راه می‌یافتند.
- سیستم مانع: مجموعه کانالهایی که مانع از ورود آبهای باران و آبهای جاری به درون تخت جمشید میشدند. (بحث مبارزه با رطوبت و آبگرفتگی)
- کانال انتقال فاضلاب توالتی.
نکته‌ی قابل اهمیت اینجاست که اولین نمونه‌های کانالها و تجهیزات تصفیه فاضلاب ابتدایی را میتوان در تمدن‌های باستانی هند، بین 6000-7000 پیش مشاهده نمود. یونانیان نیز در زمره‌ی پیشتازان استفاده از تانکهای سرویس قرار دارند. البته هرگاه موضوع تاریخچه سیستمهای فاضلابی به میان بیاید، نمیتوان از ویژگیهای تمدن بین النهرین چشم پوشی نمود. توجه به تمدن بین النهرین در این زمینه، از چند جهت قابل اهمیت است:
- از اولین تمدن‌های تولیدکننده سپتیک تانک های تصفیه فاضلاب در جهان هستند.
- دارای لوله‌های خاص برای دفع فاضلاب یا جداسازی آبهای سطحی/باران بودند. (4هزار سال پیش)
- ابتدایی‌ترین مدلهای ساخت توالتهای آجری با سیستم مدیریت فاضلاب را به تمدن بین النهرین نسبت میدهند.
بعدها مصریان نیز در هرم ساهور، از پایپ‌های زهکش از جنس مس استفاده نمودند که به پیشرفت تکنولوژی مدیریت فاضلابها منجر گردید.
مزایای استفاده از تجهیزات تصفیه فاضلاب
استفاده از تجهیزات تصفیه فاضلاب میتواند مزایای گسترده ای را برای سلامتی انسانها، محیط زیست و سیمای شهری به همراه داشته باشد. برخی از مهمترین فواید این سیستمها عبارتست از:
- جمع آوری و انتقال زیرزمینی فاضلابها میتواند چهره‌ی زشت این جریانات را از دید ساکنین شهرها دور نماید.
- با انجام مراحل پیش پالایش، انتشار آلودگی این سیالات در حین انتقال به پکیجهای تصفیه صنعتی و تصفیه‌خانه‌ها، به حداقل میرسد.
- بکارگیری تجهیزات تصفیه فاضلاب کمک میکند تا ابتدا باکتریها، قارچها و ویروسها به خوبی حذف شوند. سپس با انتخاب و خرید پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی متناسب، میتوان پساب باکیفیتی را تولید نمود که برای کاربردهای کشاورزی و ابیاری شهری مناسب باشند.
- حذف سریع مواد آلی و جامدات معلق کمک میکند تا آنها در جریانات فاضلابی به‌مرور تجزیه نشوند. بنابراین دیگر از اکسیژنهای موجود در پسابها تغذیه نکرده و شاهد مرگ و میر آبزیان نخواهیم بود.
- شرکتهای صنعتی و دارویی، فاضلابهای خطرناکی تولید میکنند. چنانچه این جریانات سمی توسط سیستم های تصفیه فاضلاب پالایش نشوند، خطرات زیست محیطی جبران ناپذیری را ایجاد خواهند کرد.
- به‌کمک تجهیزات تصفیه فاضلاب، جریانات آلوده فاضلابی تصفیه شده و به مخازن ذخیره سازی انتقال می‌یابند. درغیر اینصورت و در حالت مدیریت نادرست، ممکنست فاضلابها به انواع منابع آب (رودخانه‌ها، دریاها، کانیوهای شهری و…) سرریز شده و آنها را آلوده کنند!!
- انواع ترکیبات کلر، موادغیرآلی، امونیاکها، نیتروزن و پاتوژنها به کمک این سیستمها از فاضلابها دفع میگردند. مواد نامبرده همگی برای انسانها و جانداران، میتوانند سمی و آسیب‌زا باشند.
- فاضلابها همواره مملو از ریزعناصر تیز و معلق و فلزهای شیمیایی سنگین میباشند. فلذا باید با استفاده از تجهیزات پالایشگر مناسب به دفع فلزهای محلول (اعم از جیوه، کروم‌ها، fe اضافی، ترکیبات آرسنیکی و…) اقدام نمود.
کاربردهای تجهیزات تصفیه فاضلاب
کاربرد های فوق العاده چشمگیری را میتوان برای انواع تجهیزات تصفیه فاضلاب عنوان نمود:
- پالایش اولیه فاضلابها توسط سپتیک تانک ها و چربیگیرها؛ و انتقال پساب تمیزتر به شبکه‌های انتقال.
- جلوگیری از آلودگی محوطه‌های خانگی، ادارات، مجتمع‌های تجاری و صنعتی و رستوانی.
- تصفیه پساب ناشی از فعالیتهای درمانی، صنعتی و مسکونی
- پالایش جریانات فاضلابی کارگاه‌ها و واحدهای صنعتی کوچک
- انتقال جریانات از نقاط پاییندستی شهری به کدهای ارتفاعی بالاتر
- تأمین پساب تمیز برای امور کشاورزی و شهری غیرشرب
- کاهش موثر ضایعات و جامدات سمی
- تصفیه بیولوژیکی و بدون نیاز به مصرف انرژی توسط تجهیزات تصفیه فاضلاب
- عدم آلوده سازی منابع آبی با دفع فلزات سنگین، کودها، آفت‌کشها، ترکیبات شیمیایی سمی و غیره از فاضلابها. (حفظ منابع آب برای استفاده‌های اجتماعی، شرب و حتی شنای افراد)
- پالایش پسابهای گسترده و حجیم صنایع غذایی و لبنیاتی
- کمک به تولید پسابهایی تمیز که بعداَ قادر به گندزدایی کامل برای مصارف شرب باشند. (به‌لطف اختراع سیستمهای نوین تصفیه آب شیرین)
جنس تجهیزات پالایش فاضلاب
انواع تجهیزات تصفیه فاضلاب را میتوان از جنس های مختلفی طراحی و تولید نمود. درگذشته این دستگاه‌ها بوسیله‌ی فولاد و آهن و گاهاَ بصورت درجا با استفاده از مصالح ساختمانی نظیر آجر و بتن تولید میشدند. همگی اینگونه تجهیزات تصفیه فاضلاب در پی برخورد مداوم با:
- فاضلابها و محیط مرطوب؛ و
- مواد شیمیایی و اسیدی خورنده
دچار تجزیه، ترک و پوسیدگی میشدند. اما امروزه و با پیشرفت تکنولوژی، بهره‌گیری از پلاستیکهای مقاوم و مقرون بصرفه و بتنهای پیش ساخته رایج شده است. ظهور و تسخیر بازار توسط انواع منهول پلی اتیلن، چربیگیرها و سپتیک تانکهای پلی اتیلن و فایبرگلاس و… نمونه‌هایی برای صحت این ادعا میباشند. لازم بذکر است که در بسیاری از موارد برای دوزینگ سدیم هیدروکسید توسط پکیجهای تزریق مواد شیمیایی، بایستی از متریالهای مناسبی نظیر:
- PTEF،
- PE؛
- و پلی پروپیلن
بهره گرفته شود. بطورکلی بسته به میزان خورندگی و اسیدیته فاضلابها، گاهاَ استفاده از بدنه‌های فایبرگلاسی الزامیست. اما چنانچه استفاده از GRP ضروری نباشد، بکارگیری متریال پلی اتیلن مقرون بصرفه‌تر خواهد بود. همچنین فارغ از ازن ژنراتور ها که معمولاَ از جنس PE ساخته میشوند، پکیج های تصفیه فاضلاب نیز از متریالهای قدرتمندی همچون FRP، پلی اتیلن و فلزهای روکشدار بهره می‌برند. لزوم استفاده از پوشش بدنه قدرتمند، بخصوص برای پکیجهای تصفیه فاضلابها بسیار حائز اهمیت است.
برآورد هزینه تجهیزات تصفیه فاضلاب
لیست متنوع تجهیزات تصفیه فاضلاب که هریک دارای ویژگیهای کارکردی و فیزیکی خاصی هستند، کار را برای ارائه توضیحات در رابطه با شرایط قیمتی آنها سخت نموده است. فلذا پیشنهاد میشود به جهت دریافت قیمت انواع تجهیزات تصفیه فاضلاب، با متخصصین بخش فروش گروه صنعتی ناب زیست تماس حاصل نمایید. مشاوران شرکت ناب زیست ضمن ارائه کاتالوگ مشخصات فنی دستگاه‌ها و مشاوره‌های رایگان و تخصصی، آخرین شرایط قیمت و خرید این سیستمها را نیز برایتان تشریح خواهند کرد.
بااینهمه اگر همچنان کنجکاوید که بدانید قیمت انواع تجهیزات پالایش فاضلاب براساس چه پارامترهای مهمی تعیین میشود، به عوامل زیر توجه داشته باشید:
- ظرفیت.
- جنس بدنه، لوله‌ها و اتصالات سیستم موردنظر
- اندازه و سایز. (این پارامتر نسبت مستقیمی با ظرفیت دستگاه داشته و با افزایش آن، هزینه نهایی ساخت نیز افزایش می‌یابد)
- میزان دوام و میزان نیاز به سرویس و تعمیرات دوره‌ای
- توان پمپ‌های توزیع. (بخصوص در ایستگاه های پمپاژ فاضلاب و پکیج تزریق مواد شیمیایی)
- تجهیز سیستمها به انواع لوله‌های معمولی، دوجداره یا زهکش
- قابلیت تنظیم دوزینگ پمپها و یا نازلهای تزریق
- درصد استفاده‌ی دستگاه از عناصر شیمیایی تمیزکننده و مواد افزودنی
- برند و قیمت تجهیزات الکتریکال دستگاه
- ابعاد و ظرفیت مخازن
- شکل تجزیه/پالایش بیولوژیک لجنها و فاضلابها
- میزان تصفیه موثر و کیفیت فاضلاب خروجی. (بعنوان مثال سپتیک تانکها قادر به دفع حدود 65% از آلودگیهای فاضلابها هستند. این درحالیست که انواع پکیج تصفیه فاضلاب، دارای درخشان‌ترین عملکرد در این زمینه می‌یاشند. یا مثلاَ گاهاَ انتقاداتی به لحاظ تصفیه موثر، به دستگاه کلرزن وارد میشود. اما این سیستمها برای گندزدایی اولیه آبهای حجیم، بسیار مناسب و اقتصادی میباشند)
- میزان مقاومت شیمیایی اجزا و بدنه دستگاه
- راندمان عملکرد و سرعت اتمام فرآیند
- دبی ورودی جریان‌ها
- تعبیه/ عدم تعبیه ونت‌های هوا
- سایز دهانه لوله‌های بکاررفته
- مدل نصب دفنی، سطحی و هوایی سیستم های تصفیه فاضلاب.
راهنمای انتخاب بهترین تجهیزات تصفیه فاضلاب
بمنظور خرید و انتخاب مطمئن‌تر انواع تجهیزات تصفیه فاضلاب، توجه به موارد زیر الزامی خواهد بود:
- حتی الامکان از خرید سیستمهای تصفیه فاضلاب دست دوم خودداری نمایید. چراکه از شرایط نگهداری قبلی آنها و میزان کارکرد مفید قطعات مصرفی آنها اطلاعی ندارید!
- براساس میزان آلودگی پسابها و دبی ورودی، ظرفیت و دقت پالایش تجهیزات تصفیه فاضلاب را برای انتخاب و خرید نهایی در نظر بگیرید.
- پوشش بدنه، یکی از مهمترین ملاک‌های انتخاب و خرید سیستم های تصفیه فاضلاب است. بنابراین به انتخاب بدنه‌ها و قطعات مقاوم در برابر ترکیباتی شیمیایی/اسیدی فاضلابها اقدام نمایید.
- جهت بکارگیری پکیج های تزریق مواد شیمیایی، به میزان کنترل پذیری و توان عملیاتی پمپ دوزینگ توجه کنید.
- فشار عملیاتی را در نظر داشته باشید.
- بسته به میزان آلودگی فاضلابها، مراحل مختلفی را برای روند پالایش در نظر بگیرید. بنابراین احتمالاَ باید از تجهیزات تصفیه فاضلاب بیشتر و متنوع‌تری در خطوط تصفیه استفاده نمایید.
- کیفیت ساخت و عدم نشت بدنه و جداره‌ها را به دقت بررسی کنید. چراکه نشت فاضلابها علاوه بر ایجاد خطرات زیست‌محیطی، میتواند به از دست رفتن بخشی از تلاشها منجر شود!!