روش تصفیه فاضلاب صنعتی

توضیحات محصول

انجام صحیح چرخه تصفیه فاضلاب باعث تولید آب مورد نیاز سایر مصرف کنندگان می شود. این نیازها ممکن است برای تامین آب شهری (به عنوان مثال چمن آب شهری یا سیستم های دیگ بخار) ، مصارف صنعتی یا کشاورزی ، یا پرورش ماهی و حتی تفریح ​​باشد.

برای کاهش فرآیندهای پیچیده تصفیه فاضلاب ، می توان از فاضلاب تا حد قابل قبولی برای آبیاری گیاهان استفاده کرد. بدیهی است که این امر باعث کاهش مصرف منابع آب شیرین می شود.

از آنجا که انواع آلاینده های صنعتی بسیار متنوع هستند (از جمله ترکیبات آلی ، مواد مغذی ، جامدات ، اسیدها ، قلیاها و فلزات) ، مهندسان طراحی فرآیند از انواع روش ها و ابزارهای اثبات شده و اثبات شده برای تصفیه فاضلاب استفاده می کنند.

مراحل تصفیه فاضلاب
از آنجا که آلودگی فاضلاب صنعتی متنوع است ، فرآیندهای مورد نیاز برای تصفیه این نوع فاضلاب نیز متنوع است. با این حال ، مراحل اولیه تصفیه فاضلاب اغلب برای فاضلاب شهری و صنعتی یکسان است و به شرح زیر است:

مرحله 1: جمع آوری زباله ، ابتدا موارد بزرگ را بردارید و دوم خرد کنید.
مرحله 2: شفاف سازی اولیه برای جداسازی جامدات آلی
مرحله 3: هوادهی برای تشویق تبدیل NH3 به NO3 و تأمین اکسیژن برای رشد باکتری ها.
مرحله 4: شفاف سازی ثانویه که اجازه می دهد رسوبات آلی باقیمانده ته نشین شوند ، اغلب از طریق تصفیه شیمیایی.
مرحله 5: با استفاده از کلر ، اشعه ماوراء بنفش یا روش های دیگر ضدعفونی کنید.
مرحله ششم: تخلیه آب و دفع جامدات ، کاهش ذرات جامد بیولوژیکی / بیوگاز.
مرحله 1: دفع فاضلاب
هدف اصلی از دفع زباله حذف مواد جامد از فاضلاب است که می تواند به سایر تجهیزات فرآیند آسیب برساند. ذرات جامد همچنین کارایی کل سیستم را کاهش می دهند یا لوله های آب را آلوده می کنند.

سطل زباله های معمولی که از یک سیستم نسبتاً ساده استفاده می کنند ، اغلب از تمیزکننده چرخ دنده استفاده می کنند تا تکه های زباله را از طریق یک سیستم قفسه ای که از تعدادی میله تشکیل شده است ، به داخل ناودان تخلیه منتقل کنند. حذف کامل و صحیح زباله در ابتدای فرآیند به راحتی از گرفتگی خطوط کار جلوگیری می کند. چنگک نیز به راحتی از قفسه میله جدا می شود.

مرحله 2: شفاف سازی و جداسازی اولیه
با تصفیه فاضلاب ، جامدات معلق برداشته شده و پساب تا حدودی شفاف برای فرآیندهای تصفیه پایین دست فراهم می شود.

به طور کلی ، دو نوع تصفیه برای فاضلاب وجود دارد: تصفیه اولیه و تصفیه ثانویه

شفافیت اولیه: مواد جامد را از فاضلاب قبل از تصفیه بیولوژیکی حذف می کند.
شفافیت ثانویه: لجن فعال شده را به سرعت پس از تصفیه بیولوژیکی به مخزن هوادهی باز می گرداند.

فرآیندهای جداسازی جامد در ادامه روند تصفیه نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد ، زیرا بسیاری از انواع فاضلاب در تهیه آب آشامیدنی ، آب صنعتی و پیش تصفیه بسیار مهم است.

بسیاری از فاضلاب های صنعتی حاوی مقدار قابل توجهی جامدات معلق هستند. که ممکن است شامل الیاف پالپ در ضایعات کاغذ ، ذرات فلز از عملیات پردازش آهن و فولاد ، خاکستر کک حاصل از نیروگاه ها ، روغن و گریس حاصل از فرآوری مواد غذایی یا عملیات پالایش نفت و گاز یا فقط ذرات رس از رواناب کارخانه باشد. بنابراین ، تصفیه خانه های صنعتی اغلب مرحله حذف جامدات را در تصفیه اولیه شامل می شود.

فرآیندهای جداسازی جامد نیز در تصفیه خانه فاضلاب برای جداسازی و تغلیظ مواد بیولوژیکی در مرحله تصفیه ثانویه ، حذف مواد معلق باقی مانده با فیلتراسیون در پایان درمان و تصفیه آب از جامدات یا لجن استفاده می شود.

در مواردی که اختلاف چگالی برای جداسازی روغن و جامدات آغشته به روغن کافی نیست ، ممکن است از فلوتاتورهای هوا برای افزایش حذف روغن استفاده شود. در این روش ، حباب های هوا به ذرات آلاینده متصل می شوند ، بنابراین اختلاف چگالی ظاهری بین ذرات افزایش می یابد. شناورسازی هوای حل شده (DAF) روشی است برای وادار کردن هوا به جریان جانبی یا معکوس در فشارهای زیاد برای ایجاد جریان فوق اشباع. وقتی این جریان وارد جریان آلاینده می شود ، فشار به فشار جوی کاهش می یابد و هوا به شکل حباب های کوچک آزاد می شود. این حباب ها به آلاینده های موجود متصل می شوند و چگالی موثر آنها را کاهش داده و به جداسازی آنها کمک می کند.

مرحله 3: هوادهی
هوادهی یک مرحله مهم در فرآیند لجن فعال است. چندین روش هوادهی معمولاً در فرآیند فیلتراسیون استفاده می شود:

هوادهی با سرعت بالا (میزان): هوادهی با سرعت بالا در مرحله رشد روی سیستم اعمال می شود. تغذیه اضافی برای زیست توده با گردش مجدد تأمین می شود. بنابراین ، پساب این روش حاوی مقادیر قابل توجهی از اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی یا OD است (اساساً ، فرآیند اکسیداسیون به پایان نرسیده است).
هوادهی معمولی: رایج ترین طرح لجن فعال در شرکتهای آب و فاضلاب شهری و روستایی و صنایع برای تولید پساب قابل قبول در سطح OD و کل مواد جامد معلق (TSS) در فاز داخلی مورد استفاده قرار می گیرد. هوادهی معمولی نشان دهنده یک رویکرد "متوسط" است زیرا هزینه های سرمایه ای و عملیاتی آن بیشتر از هزینه های هوادهی با سرعت بالا است ، اما هزینه های این روش کمتر از حوضچه های هوادهی بزرگ است.
هوادهی طولانی: حوضچه هایی با سیستم هوادهی طولانی در فاز داخلی عمل می کنند اما از اکسیداسیون طولانی تر برای کاهش سطح OD پساب استفاده می کنند. این امر مستلزم افزایش سرمایه و هزینه های عملیاتی است (به عنوان مثال استخرهای بزرگتر و هوای بیشتر). در این روش با OD پایین تر ، هوادهی طولانی هنگام تولید رسوب طبیعی بسیار مطلوب ، پساب حاوی مواد جامد معلق نسبتاً بالا را تولید می کند.
هوادهی مرحله ای / هوادهی مخروطی: در حوضچه مخروطی ، سر حوضچه فاضلاب را در غلیظ ترین شکل دریافت می کند. بنابراین ، متابولیسم و ​​اکسیژن مورد نیاز در آن مرحله بیشتر است. با فاضلاب به حوضچه ، میزان جذب اکسیژن (میزان تنفس) کاهش می یابد که نشان دهنده مرحله پیشرفته اکسیداسیون است.
مرحله 4: شفافیت ثانویه
ذرات ریز پراکنده شده در آبهای سطحی یکدیگر را دفع می کنند زیرا بیشتر سطوح دارای بار منفی هستند. بنابراین ، در اینجا از روشهای انعقادی و لخته سازی استفاده می شود.

انعقاد را می توان با افزودن نمک های معدنی آلومینیوم یا آهن انجام داد. این نمک های معدنی بار ذرات ایجاد کننده کدورت آب خام را خنثی می کند. همچنین این ذرات را هیدرولیز کرده و رسوبات اولیه نامحلول را برای به دام انداختن سایر ذرات نامحلول ایجاد می کند. انعقاد را می توان با افزودن پلیمرهای آلی محلول در آب انجام داد تا بار ذرات خنثی شود.

پس از اکثر فرایندهای شفاف سازی ، مرحله لخته سازی انجام می شود. لخته شدن زمانی شروع می شود که ذرات خنثی شده یا به دام افتاده شروع به برخورد کرده و به هم می چسبند و ذرات بزرگتری را تشکیل می دهند. این فرایند می تواند به طور طبیعی رخ دهد یا می تواند با افزودن فلوکولانت پلیمری تسریع شود. انعقاد ، تجمع ذرات ناپایدار در ذرات بزرگ را می توان با افزودن پلیمرهای آلی محلول در آب با وزن مولکولی بالا افزایش داد. این پلیمرها با اتصال و ایجاد یک پل مولکولی ، اندازه فولیکول را افزایش می دهند.

مرحله 5: ضد عفونی کنید
فاضلاب گیاهان صنعتی ممکن است طیف وسیعی از آلاینده ها را شامل شود - از جمله OD ، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی یا COD (میزان اکسیژن مصرف شده در واکنش در محلول اندازه گیری شده) ، رنگ ها ، فنول ها ، سیانیدها ، ضایعات. بهداشت و تعداد زیادی از مواد شیمیایی پیچیده.

ازن ، در ترکیب با اشعه ماوراء بنفش (UV) یا سایر عوامل فیزیکی ، شیمیایی یا بیولوژیکی ، به دلیل خاصیت اکسیداسیون قوی ، توانایی ضدعفونی زباله های پیچیده صنعتی را دارد. در ترکیب با نور ماوراء بنفش ، ازن با فشار متوسط ​​قدرت اکسیداتیو پیشرفته ای را برای کاهش TOC و همچنین تخریب مواد آلی از خود نشان می دهد. صنایع بالقوه ای که می توانند ازن و UV را برای تصفیه پساب خود استفاده کنند شامل داروها ، منسوجات ، خودروسازان و ریخته گری است.

اشعه ماوراء بنفش از نظر زیست محیطی ایمن است و در طیف وسیعی از عوامل بیماری زا از جمله ویروس ها بسیار مثر شناخته شده است. امروزه از اشعه ماوراء بنفش برای ضدعفونی فاضلاب شهری ، آب آشامیدنی شهری و انواع کاربردهای صنعتی ، استخرها و سونا استفاده می شود.

سیستم های تابش اشعه ماوراء بنفش با غیر فعال کردن میکروارگانیسم های بیماری زا مانند ویروس ها ، باکتری ها و انگل ها محیط را ضد عفونی می کنند. در طیف نوری (200-280 نانومتر) ، طول موج 254 نانومتر کارآمدترین طول موج برای غیرفعال سازی میکروارگانیسم ها با آسیب رساندن به اسیدهای نوکلئیک (DNA و RNA) است که توانایی تولید مثل ارگانیسم را مختل می کند.

در کاربردهای عادی ، اشعه ماوراء بنفش این مزیت را دارد که هیچ گونه مواد شیمیایی به آب تصفیه شده اضافه نمی شود و هیچ محصول جانبی ضدعفونی کننده ای ایجاد نمی شود. همچنین ، به دلیل اندازه کوچک ، تجهیزات UV می توانند به راحتی در اکثر تصفیه خانه های موجود ادغام شوند.
بیش از 40 سال است که ازن سازی ، اشعه ماوراء بنفش و اکسیداسیون پیشرفته (AOP) در طیف وسیعی از برنامه های تصفیه آب شهری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. ازن همچنین چندین دهه محلول کلاسیک کلاسیک برای نوشیدن آب بوده است. اما خاصیت اکسیداسیون منحصر به فرد آن را به ابزاری قدرتمند برای استفاده کنندگان آب در تمام نقاط صنعت تبدیل کرده است.
محلول های ازن سازی ، UV و AOP برای استفاده در فاضلاب و استفاده مجدد از منابع آب ، آبزی پروری ، سفید کردن خمیر ، سنتز شیمیایی و شستشوی گاز.
AOP یک اکسیدان ثانویه قوی تر و کمتر انتخابی در آب ایجاد می کند. این اکسید کننده ثانویه می تواند باعث اکسیداسیون بیشتر ترکیبات آلی شود تا زمانی که کاملاً به دی اکسید کربن و آب تبدیل شوند. رادیکال های هیدروکسیل پتانسیل اکسیداسیون بسیار بالاتری نسبت به ازن یا پراکسید هیدروژن دارند و معمولاً حداقل یک میلیون بار سریعتر واکنش نشان می دهند ، بنابراین زمان تماس کمتر و تاثیر کمتری در پی دارد.
کلر و مشتقات کلر از جمله مواد شیمیایی متنوع هستند که در تصفیه آب صنعتی و فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرند. این عوامل اکسید کننده قوی برای موارد زیر استفاده می شود:
ضد عفونی
کنترل میکروارگانیسم ها
حذف آمونیاک
کنترل طعم و بو
کاهش رنگ
تجزیه مواد آلی
اکسیداسیون سولفید هیدروژن
اکسیداسیون آهن و منگنز
البته ، اگرچه کلر برای بسیاری از کاربردها مفید است ، اما اغلب لازم است قبل از تخلیه آن در محیط های طبیعی ، کلر زدایی شود. این به این دلیل است که بقایای کلر زیاد برای سیستم های صنعتی مانند رزین های تبادل یونی و برخی از غشاهای مورد استفاده در واحدهای الکترودیالیز و اسمز معکوس مضر است. کلر همچنین ممکن است در مسمومیت پساب دخیل باشد. بنابراین ، غلظت آن در برخی از انواع تصفیه محدود است.
مرحله ششم: دفع جامدات

دفع مواد جامد تولید شده توسط تصفیه خانه های صنعتی بستگی به عواملی مانند مقررات دولتی ، موقعیت جغرافیایی و ویژگی های لجن دارد. روشهای دفع نهایی شامل بازسازی ، سوزاندن ، کاربری زمین و محل دفن زباله است.