تصفیه فاضلاب شهری

یکی از مسائل پیچیده شهرهای بزرگ و به خصوص توسعه ­یافته که با افزایش میزان شهرنشینی تشدید شده است، اطمینان از دسترسی به آب آشامیدنی سالم برای شهروندان و در ادامه تصفیه فاضلاب شهری پیش از رها نمودن آن در طبیعت است. این تصفیه فاضلاب شهری می­تواند در مقیاس یک شهر بزرگ متصل به شبکه جمع­آوری فاضلاب و یا فاضلاب توليدي منازل، مراکز تجاري، و یا موسسات شهري (ادارات، سازمان­ها، موسسات آموزشي، هتل­­ها و رستوران­­ها، زندان­ها و…) ­باشد. با توجه به اينکه در اغلب مراکز مذکور حدود 80% آب مصرفي به فاضلاب تبديل مي­­شود، لذا 9/99% فاضلاب شامل آب بوده و تنها 1/0% آن را ناخالصي­­هاي جامد تشکيل مي­­دهد. اما همين درصد بسيار ناچيز در فاضلاب داراي حد زيادي از آلودگي است، به نحوي که 1000 ليتر فاضلاب تصفيه نشده قادر به آلودگي 40000 الي 60000 ليتر آب زیرزمینی مي­­باشد. خروجی­ این تصفیه خانه­ها نه تنها شامل استفاده مجدد از این آب­ها برای مصارف صنعتی و کشاورزی، و جلوگیری از آلودگی محیط زیست و بروز خطرات بهداشتی متعاقب آن می­گردد، بلکه می­تواند شامل تولید انرژی پاک و کودهای کشاورزی نیز باشد.

شرکت تمدن تصفیه با به کارگیری دانش روز دنیا، استفاده از تکنولوژی مدرن و تیمی مجرب، اقدام به تصفیه فاضلاب شهری در مجموعه­های مختلف نموده و درصدد مرتفع ساختن مشکلات زیست­محیطی کشور در زمینه آب و فاضلاب است. همچنین با استفاده مجدد از این فاضلاب تصفیه شده در زمینه کشاورزی و آبیاری فضای سبز در سازمان­های مختلف کمک شایانی به بحران کم آبی بنماید.

ویژگی­های فاضلاب شهری

این فاضلاب معمولا متشکل از آب مورد استفاده برای مصارف بهداشتی توالت­ها، آب مورد استفاده به منظور شستشو (حمام، لباسشویی، شستن ظروف و مصارف آشپزخانه و …)، مواد شوینده و صابون می­باشد که می بایست با راه اندازی سیستم تصفیه فاضلاب شهری آلاینده های آن حذف گردد. فاضلاب شهری می­تواند تنها شامل موارد ذکر شده باشد و یا می­تواند در ترکیب با رواناب­های سطحی باشد که حاوی دانه­های شن، ماسه و ذرات موجود در سطح خیابان­ها هستند. سیستم­های فاصلابی که به جمع­آوری رواناب­های سطحی نیز می­پردازند، معمولا برای جلوگیری از وقوع سیلاب در شهرها نیز به کار می­روند. هر یک از این روش­ها دارای مزایا و معایب خاصی هستند، برای نمونه سیستم فاضلاب شهری پوشش دهنده رواناب­های سطحی نیاز به لوله­هایی با قطر بیشتر خواهد داشت.

ویژگی­های فاضلاب شهری تا حد زیادی وابسته به موقعیت آن است. سبک زندگی شهری، و نوع شرکت­های صنعتی و یا سازمان­ها نقش قابل توجهی در وضعیت فاضلاب دارد. ویژگی­های فیزیکی فاضلاب شهری شامل مواردی چون بو، رنگ، دما، کدورت و محتویات جامد آن است. رنگ و بو تا حدود زیادی متاثر از نوع فاضلاب ورودی است. دمای بالاتر فاضلاب که ناشی از ورود آب­های گرم وحدهای مسکونی است می­تواند محیط مستعدتری را برای رشد باکتری­ها فراهم سازد. ویژگی­های شیمیایی آن نیز شامل میزان مواد آلی، نیتروژن، فسفر، کلراید، سولفور، مواد قلیایی، فلزهای سنگین و گازها است.

وجود آلودگی­های میکروبی و آلودگی­های دیگر نظیر ویروس­ها و انگل­ها یکی از بارزترین ویژگی­های این فاضلاب می­باشد که نیاز هرچه بیشتر به سیستم تصفیه فاضلاب شهری را آشکار می سازد. منشا این باکتری­ها می­تواند باکتری­های موجود در خاک باشد که از طریق رواناب­ها وارد فاضلاب می­گردند، و یا می­تواند منشا آن انسان­ها و یا حیوانات باشد. بروز اپیدمی­های بیماری در قرن 19 موجب ایجاد سیستم­های جمع­آوری آب­های فاضلاب خانگی و رواناب­ها شهری و تصفیه فاضلاب شهری در اروپا گردید. برای نمونه طول شبکه جمع­آوری فاضلاب در شهر پاریس از 150 کیلومتر در سال 1853 به 900 کیلومتر در سال 1890 افزایش یافت. لازم به ذکر است که نخستین تصفیه ­خانه­های فاضلاب شهری محدود به استفاده از خاک­های ماسه­ای برای تصفیه فاضلاب شهری بود اما با بهبود تکنولوژی و افزایش آگاهی در حفظ محیط­زیست از سال 1970 به بعد قوانینی در این حوزه برای انجام هرچه کامل تر تصفیه فاضلاب شهری اتخاذ گردید.

شاخص­های تعریف شده برای کنترل فاضلاب پیش از رها شدن آن در محیط زیست شامل موارد زیر است:

• مقدار ذرات معلق (Suspended Matter [SM]): این ذرات را می­توان با استفاده از فیلترهای با تخلخل 1.2 میکرومتری از آب جدا نمود و حدودا شامل 25% مواد معدنی و 75% مواد آلی هستند. معمولا بین 40 تا 100 میلی­گرم ذرت معلق در هر لیتر فاضلاب وجود دارد که باید به کمتر از 35 میلی­گرم کاهش یابد.
• میزان اکسیژن شیمیایی مورد نیاز (Chemical Oxygen Demand [COD]): این اکسیژن جهت اکسیداسیون آلودگی­های آلی محلول در فاضلاب با استفاده از اکسیدکننده قوی پتاسیم دی­کرومات (potassium dichromate) در محیطی اسیدی، در دمای 150 درجه سلسیوس برای مدت 2 ساعت انجام می­پذیرد. معمولا بین 300 تا 1000 میلی­گرم ذرت معلق در هر لیتر فاضلاب وجود دارد که باید بعد از تصفیه فاضلاب به کمتر از 125 میلی­گرم کاهش یابد.
• میزان اکسیژن بیولوژیکی مورد نیاز برای 5 روز (Biological Oxygen Demand [BOD₅]): میزان اکسیژن مصرفی توسط باکتری­ها در 5 روز جهت تخریب ماده آلی زیست تخریب­پذیر. معمولا بین 250 تا 500 میلی­گرم ذرت معلق در هر لیتر فاضلاب وجود دارد که باید پس از تصفیه فاضلاب به کمتر از 25 میلی­گرم کاهش یابد.
• مقدار نیتروژن آلی و ازت آلومینیوم (Nitrogen Kjeldahl [NK]): کل نیتروژن آلی (شامل اوره، اسیدهای آمینه، پروتئین­ها و…) و ازت آمونیوم را در نظر می­گیرد. معمولا بین 30 تا 100 میلی­گرم ذرت معلق در هر لیتر فاضلاب وجود دارد که باید پس از تصفیه فاضلاب به کمتر از 10 درصد کل فاضلاب کاهش یابد.
• مقدار نیتروژن محلی (Nitrogen global [NGL]): مقدار کل نیتروژن آلی و آمونیاک. معمولا بین 30 تا 100 میلی­گرم ذرت معلق در هر لیتر فاضلاب وجود دارد که باید پس از تصفیه فاضلاب به کمتر از 10 میلی­گرم کاهش یابد.
• مقدار فسفر (Total phosphorus [Pt]): شامل فسفرهای آلی و غیرآلی. معمولا بین 5 تا 15 میلی­گرم ذرت معلق در هر لیتر فاضلاب وجود دارد که باید پس از تصفیه فاضلاب به کمتر از 1 میلی­گرم کاهش یابد.

تصفیه فاضلاب شهری

تصفیه فاضلاب شهری شامل مجموعه­ای از فرآیندهای جداسازی، اصلاح، حذف و از بین بردن مواد خطرناک و بیماری­زای محلول یا معلق در آب است که به منظور کاهش تهدیدات آن برای سلامت عمومی قبل از رهاسازی آن به محیط­زیست انجام می­شود. همچنین، این تعریف به معنای این است که ناخالصی­ها، آلودگی­ها، و مواد جامد بایستی به طور ایمن و بدون آسیب رساندن به انسان­ها و محیط­ زیست جمع­آوری، کنترل و دفن گردد. بطور کلی روش­های تصفیه فاضلاب را می­توان به ۳ دسته اصلی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تقسیم ­بندی نمود که به ترتیب در تصفیه­ خانه ­ها به منظور تصفیه فاضلاب به کار می­روند. براساس ترکیب، ویژگی­ها، و مقدار آلودگی­ها روش تصفیه انتخاب می­گردد. روش بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب شهری در اولویت اول قرار داشته و روش­های فیزیکی و شیمیایی مکمل آن هستند.

1-روشهای فیزیکی ­

بدلیل سادگی این فرآیند، روشهای فیزیکی اولین روش­های مورد استفاده در تصفیه فاضلاب شهری بوده­­اند. هزینه آن به نسبت دیگر روش­ها، کمتر است و همواره سعی شده تا از حداکثر توان این روش استفاده شود. آشغالگیری، دانه­­گیری، ته­­نشینی، شناورسازی، چربی­گیری (هوادهی) و فیلتراسیون همگی نمونه­­هایی از روش های فیزیکی در پکیج تصفیه فاضلاب شهری می­باشند. در این روش­ها به جداسازی ذرات درشتی چون خاک و ماسه، استخوان­ها، پلاستیک­ها و گیاهان، قوطی­ها و مواد این­چنینی اقدام می­شود. حذف این مواد به حفاظت از دستگاه­های مورد استفاده در مراحل بعد کمک شایانی می­کند. این مواد در نهایت به محل­های دفن زباله برده خواهد شد.

2- روشهای بیولوژیکی

به آن دسته از روش­هایی که در آنها از فرآیندهای بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب شهری استفاده می­شود، روش­های بیولوژیکی می­­گویند. سهم عمده­­ای از آلاینده­های فاضلاب­های شهری را مواد آلی تشکیل می­دهند و بنابراین امروزه از روشهای بیولوژیکی بطور گسترده­ای در پکیج تصفیه فاضلاب­ استفاده می­گردد. در این روشها، میکروارگانیسم­ها (بویژه باکتری­ها) نقش اصلی را درفرآیند تصفیه درون پکیج تصفیه فاضلاب برعهده دارند؛ چرا که آنها با استفاده از مکانیزم ­های درونی خود مواد آلی موجود در فاضلاب را جذب کرده و از آن برای تولید سلول جدید و کسب انرژی استفاده می­کنند. روشهای بیولوژیکی قادرند با هزینه­­ای پایین، طیف گسترده­­ای از آلاینده­­ها را مورد تصفیه قرار دهند.

واکنش­های شیمیایی اصلی آلودگی­های نیتروژنی در فاضلاب شهری شامل موارد زیر است:

1. تبدیل نیتروژن آلی به نیتروژن آمونیاک توسط برخی باکتری­ها (Ammonification)؛
2. ادغام نیتروژن آمونیاک توسط برخی باکتری­ها به نوعی از نیتروژن آلی مورد استفاده توسط نوعی دیگر از باکتری­ها (Assimilation)؛
3. تبدیل نیتروژن آلی ایجاد شده در مرحله قبل به نیترات NO₃ با کمک نوعی دیگر از باکتری­ها.

این واکنش­ها در حضور اکسیژن رخ خواهند داد. در نهایت توسط برخی دیگر از باکتری­ها این نیترات در محیطی بدون حضور اکسیژن و با افزودن متانول به نیتروژن، به دی­اکسیدکربن و آب تبدیل می­گردد. فرآیند مشابهی نیز برای حذف آلودگی­های ناشی از فسفر در تصفیه فاضلاب استفاده می­شود که برای ارضای استانداردهای بین­المللی کافی نبوده و در کنار آن از FeCl₃ جهت واکنش با فسفر استفاده می­شود.

3-روشهای شیمیایی

دراین روش از تصفیه فاضلاب شهری، فرآیند جداسازی یا تبدیل مواد آلاینده، به کمک افزودن موادشیمیایی و در نتیجه واکنش­­های شیمیایی آن مواد صورت می­­گیرد. پیچیدگی در این فرآیندها بیش از روشهای فیزیکی بوده و سبب دشواری نسبی در بهره­برداری از آن می­گردد. همچنین هزینه خرید و نگهداری مواد شیمیایی مورد نیاز در برخی موارد بزرگترین مانع در کاربرد فرآیندهای شیمیایی است. رسوب نمودن شیمیایی (انعقاد و لخته­سازی) و گندزدایی با کلر و ترکیبات آن از مهمترین روشهای شیمیایی مورد استفاده در تصفیه فاضلاب هستند. برخی ترکیبات خاص نیز با ایجاد پیوند قطبی منجر به حذف برخی آلاینده­ها در پکیج تصفیه فاضلاب شهری خواهند شد.

فرآیندهای تصفیه فاضلاب شهری

فرایندهای تصفیه فاضلاب شهری بر اساس کمیت و نوع آلاینده­های موجود در آن و همچنین درجه تصفیه فاضلاب مورد نظر انتخاب می­گردد. در حقیقت فاضلابی که پس از تصفیه به مصرف آبیاری در کشاورزی می­رسد، با فاضلابی که پس از تصفیه به آبهای سطحی تخلیه می­گردد، دارای روش­های تصفیه متفاوتی هستند. و یا روش تصفیه فاضلابی با دبی m³1 در روز با سیستم تصفیه فاضلاب با دبی  m³1 در ثانیه نمی­توانند مشابه باشند. در ادامه برخی از متداول ترین واحدهای تصفیه فاضلاب که در اغلب سیستم های تصفیه فاضلاب شهری به کار می­روند، با توجه به ترتیب قرارگیری آن­ها در تصفیه­خانه بررسی شده­اند.

• آشغالگیر

اولین و یکی از قدیمی­ترین واحدهای عملیاتی موجود در پکیج تصفیه­ خانه­ فاضلاب، واحد آشغالگیری است. آشغالگیرها دارای سه اندازه متداول یعنی آشغالگیرهای درشت (اندازه منافذ 75 تا 150 میلی­متر)، آشغالگیرهای متوسط (اندازه منافذ 20 تا 50 میلی­متر) و آشغالگیرهای ریز (اندازه منافذ کوچکتر از 20 میلی­متر) در تصفیه مقدماتی فاضلاب استفاده می­شود. آشغالگیرهای درشت به منظور حفاظت پمپ ها، شیرها، خطوط لوله و دیگر ضمائم در برابر آسیب یا انسداد به وسیله چوب، قوطی، میوه و یا دیگر اشیای درشت به کار می­روند و دلیل استفاده از این واحد پیش از دیگر واحدهای تصفیه همین موضوع است. در برخی از پکیج های تصفیه فاضلاب از آشغالگیر ریز بعد از آشغالگیر درشت به منظور حذف بیشتر جامدات معلق استفاده می شود. این آشغال­های بزرگ به صورت دستی و یا با استفاده از ماشین­آلات خودکار از این واحد خارج می­شود. موارد مهم در طراحی این بخش شامل مقاومت صفحه توری مورد استفاده، پایداری آن در برابر خوردگی، سرعت جریان در لوله (به نحوی که از جمع­شدن و رسوب آلاینده­ها جلوگیری شود)، و کاهش فشار ناشی از عبور آب از این واحد است.

• دانه­گیری

برای حذف مواد دانه­ای نظیر شن، ماسه، پوست تخم­مرغ، تفاله چای و … که خود به خود و به آسانی تجزیه نمی­گردد؛ از این واحد در سیستم تصفیه فاضلاب شهری استفاده می­شود. مناسب­ترین روش برای رسیدن به این هدف، کاهش و کنترل سرعت جریان در محدوده 0.2 تا 0.4 متر بر ثانیه می­باشد که منجر به ته­نشینی این مواد قبل از ورود به تصفی خانه فاضلاب خواهد شد و دیگر مواد جامد به واحد تصفیه بعدی خواهد رفت. اهداف جانبی دیگر دانه­گیری شامل حفاظت از تجهیزات مکانیکی و اجتناب از فرسایش آنها، جلوگیری از گرفتگی لوله­ها و کانال­ها، و جلوگیری از ازدیاد لجن اولیه و ثانویه به منظور کاهش ظرفیت تغلیظ و هضم لجن است.

• ته­نشینی و شناورسازی

فاضلاب در این مرحله شامل آلاینده­هایی است که در صورت کاهش سرعت جریان می­توانند ته­نشین شده و یا روی آب شناور شوند. این بخش در سه مرحله اصلی انجام می­پذیرد که شامل ته­نشینی اولیه، هوادهی، و ته­نشینی ثانویه است. مخازن ته­نشینی اولیه به صورت مستطیل شکل یا بیشتر دایره­ای بوده و اندازه آن­ها به گونه­ای است که موجب تسهیل فرآیند ذکرشده در پکیج تصفیه خانه فاضلاب خواهند شد. مواد ته­نشین شده و شناور در این واحد با کمک تیغه­هایی از زیر و سطح مخزن تخلیه می­شود. تا 65 درصد از مواد جامد معلق و 35 درصد BOD₅ ورودی به تصفیه خانه فاضلاب در حوضچه ته­نشینی اولیه جدا می­شود. خصوصیات و نحوه نشست آلاینده­های موجود در فاضلاب، مهم­ترین شاخص تاثیرگذار بر طراحی این واحد است. سپس در مرحله هوادهی به جداسازی آلاینده­های محلول در آب که به وسیله ته­نشینی و شناورسازی از فاضلاب جدا نمی­شوند، پرداخته خواهد شد. این مواد جامد محلول دارای ابعادی به بزرگی 200 میلی­میکرون هستند! در نهایت و پیش از ورود فاضلاب به مرحله تصفیه بیولوژیکی لازم است تا دیگر مواد جامد موجود در آب که بخشی از آن­ها به صورت آلی نیز می­باشند نیز از فاصلاب جدا شود تا از انقاد آن­ها با یکدیگر و تشکیل ذرات بزرگتر جلوگیری شود. مواد ته­نشین شده در این واحد دارای غلظت کمتری هستند.

تصفیه فاضلاب شهری

یکی از مسائل پیچیده شهرهای بزرگ و به خصوص توسعه­یافته که با افزایش میزان شهرنشینی تشدید شده است، اطمینان از دسترسی به آب آشامیدنی سالم برای شهروندان و در ادامه تصفیه فاضلاب شهری پیش از رها نمودن آن در طبیعت است. این تصفیه فاضلاب شهری می­تواند در مقیاس یک شهر بزرگ متصل به شبکه جمع­آوری فاضلاب و یا فاضلاب توليدي منازل، مراکز تجاري، و یا موسسات شهري (ادارات، سازمان­ها، موسسات آموزشي، هتل­­ها و رستوران­­ها، زندان­ها و…) ­باشد. با توجه به اينکه در اغلب مراکز مذکور حدود 80% آب مصرفي به فاضلاب تبديل مي­­شود، لذا 9/99% فاضلاب شامل آب بوده و تنها 1/0% آن را ناخالصي­­هاي جامد تشکيل مي­­دهد. اما همين درصد بسيار ناچيز در فاضلاب داراي حد زيادي از آلودگي است، به نحوي که 1000 ليتر فاضلاب تصفيه نشده قادر به آلودگي 40000 الي 60000 ليتر آب زیرزمینی مي­­باشد. خروجی­ این تصفیه خانه­ها نه تنها شامل استفاده مجدد از این آب­ها برای مصارف صنعتی و کشاورزی، و جلوگیری از آلودگی محیط زیست و بروز خطرات بهداشتی متعاقب آن می­گردد، بلکه می­تواند شامل تولید انرژی پاک و کودهای کشاورزی نیز باشد.

شرکت تمدن تصفیه با به کارگیری دانش روز دنیا، استفاده از تکنولوژی مدرن و تیمی مجرب، اقدام به تصفیه فاضلاب شهری در مجموعه­های مختلف نموده و درصدد مرتفع ساختن مشکلات زیست­محیطی کشور در زمینه آب و فاضلاب است. همچنین با استفاده مجدد از این فاضلاب تصفیه شده در زمینه کشاورزی و آبیاری فضای سبز در سازمان­های مختلف کمک شایانی به بحران کم آبی بنماید.

ویژگی­های فاضلاب شهری

این فاضلاب معمولا متشکل از آب مورد استفاده برای مصارف بهداشتی توالت­ها، آب مورد استفاده به منظور شستشو (حمام، لباسشویی، شستن ظروف و مصارف آشپزخانه و …)، مواد شوینده و صابون می­باشد که می بایست با راه اندازی سیستم تصفیه فاضلاب شهری آلاینده های آن حذف گردد. فاضلاب شهری می­تواند تنها شامل موارد ذکر شده باشد و یا می­تواند در ترکیب با رواناب­های سطحی باشد که حاوی دانه­های شن، ماسه و ذرات موجود در سطح خیابان­ها هستند. سیستم­های فاصلابی که به جمع­آوری رواناب­های سطحی نیز می­پردازند، معمولا برای جلوگیری از وقوع سیلاب در شهرها نیز به کار می­روند. هر یک از این روش­ها دارای مزایا و معایب خاصی هستند، برای نمونه سیستم فاضلاب شهری پوشش دهنده رواناب­های سطحی نیاز به لوله­هایی با قطر بیشتر خواهد داشت.

ویژگی­های فاضلاب شهری تا حد زیادی وابسته به موقعیت آن است. سبک زندگی شهری، و نوع شرکت­های صنعتی و یا سازمان­ها نقش قابل توجهی در وضعیت فاضلاب دارد. ویژگی­های فیزیکی فاضلاب شهری شامل مواردی چون بو، رنگ، دما، کدورت و محتویات جامد آن است. رنگ و بو تا حدود زیادی متاثر از نوع فاضلاب ورودی است. دمای بالاتر فاضلاب که ناشی از ورود آب­های گرم وحدهای مسکونی است می­تواند محیط مستعدتری را برای رشد باکتری­ها فراهم سازد. ویژگی­های شیمیایی آن نیز شامل میزان مواد آلی، نیتروژن، فسفر، کلراید، سولفور، مواد قلیایی، فلزهای سنگین و گازها است.

وجود آلودگی­های میکروبی و آلودگی­های دیگر نظیر ویروس­ها و انگل­ها یکی از بارزترین ویژگی­های این فاضلاب می­باشد که نیاز هرچه بیشتر به سیستم تصفیه فاضلاب شهری را آشکار می سازد. منشا این باکتری­ها می­تواند باکتری­های موجود در خاک باشد که از طریق رواناب­ها وارد فاضلاب می­گردند، و یا می­تواند منشا آن انسان­ها و یا حیوانات باشد. بروز اپیدمی­های بیماری در قرن 19 موجب ایجاد سیستم­های جمع­آوری آب­های فاضلاب خانگی و رواناب­ها شهری و تصفیه فاضلاب شهری در اروپا گردید. برای نمونه طول شبکه جمع­آوری فاضلاب در شهر پاریس از 150 کیلومتر در سال 1853 به 900 کیلومتر در سال 1890 افزایش یافت. لازم به ذکر است که نخستین تصفیه ­خانه­های فاضلاب شهری محدود به استفاده از خاک­های ماسه­ای برای تصفیه فاضلاب شهری بود اما با بهبود تکنولوژی و افزایش آگاهی در حفظ محیط­زیست از سال 1970 به بعد قوانینی در این حوزه برای انجام هرچه کامل تر تصفیه فاضلاب شهری اتخاذ گردید.

شاخص­های تعریف شده برای کنترل فاضلاب پیش از رها شدن آن در محیط زیست شامل موارد زیر است:

• مقدار ذرات معلق (Suspended Matter [SM]): این ذرات را می­توان با استفاده از فیلترهای با تخلخل 1.2 میکرومتری از آب جدا نمود و حدودا شامل 25% مواد معدنی و 75% مواد آلی هستند. معمولا بین 40 تا 100 میلی­گرم ذرت معلق در هر لیتر فاضلاب وجود دارد که باید به کمتر از 35 میلی­گرم کاهش یابد.
• میزان اکسیژن شیمیایی مورد نیاز (Chemical Oxygen Demand [COD]): این اکسیژن جهت اکسیداسیون آلودگی­های آلی محلول در فاضلاب با استفاده از اکسیدکننده قوی پتاسیم دی­کرومات (potassium dichromate) در محیطی اسیدی، در دمای 150 درجه سلسیوس برای مدت 2 ساعت انجام می­پذیرد. معمولا بین 300 تا 1000 میلی­گرم ذرت معلق در هر لیتر فاضلاب وجود دارد که باید بعد از تصفیه فاضلاب به کمتر از 125 میلی­گرم کاهش یابد.
• میزان اکسیژن بیولوژیکی مورد نیاز برای 5 روز (Biological Oxygen Demand [BOD₅]): میزان اکسیژن مصرفی توسط باکتری­ها در 5 روز جهت تخریب ماده آلی زیست تخریب­پذیر. معمولا بین 250 تا 500 میلی­گرم ذرت معلق در هر لیتر فاضلاب وجود دارد که باید پس از تصفیه فاضلاب به کمتر از 25 میلی­گرم کاهش یابد.
• مقدار نیتروژن آلی و ازت آلومینیوم (Nitrogen Kjeldahl [NK]): کل نیتروژن آلی (شامل اوره، اسیدهای آمینه، پروتئین­ها و…) و ازت آمونیوم را در نظر می­گیرد. معمولا بین 30 تا 100 میلی­گرم ذرت معلق در هر لیتر فاضلاب وجود دارد که باید پس از تصفیه فاضلاب به کمتر از 10 درصد کل فاضلاب کاهش یابد.
• مقدار نیتروژن محلی (Nitrogen global [NGL]): مقدار کل نیتروژن آلی و آمونیاک. معمولا بین 30 تا 100 میلی­گرم ذرت معلق در هر لیتر فاضلاب وجود دارد که باید پس از تصفیه فاضلاب به کمتر از 10 میلی­گرم کاهش یابد.
• مقدار فسفر (Total phosphorus [Pt]): شامل فسفرهای آلی و غیرآلی. معمولا بین 5 تا 15 میلی­گرم ذرت معلق در هر لیتر فاضلاب وجود دارد که باید پس از تصفیه فاضلاب به کمتر از 1 میلی­گرم کاهش یابد.

تصفیه فاضلاب شهری

تصفیه فاضلاب شهری شامل مجموعه­ای از فرآیندهای جداسازی، اصلاح، حذف و از بین بردن مواد خطرناک و بیماری­زای محلول یا معلق در آب است که به منظور کاهش تهدیدات آن برای سلامت عمومی قبل از رهاسازی آن به محیط­زیست انجام می­شود. همچنین، این تعریف به معنای این است که ناخالصی­ها، آلودگی­ها، و مواد جامد بایستی به طور ایمن و بدون آسیب رساندن به انسان­ها و محیط­زیست جمع­آوری، کنترل و دفن گردد. بطور کلی روش­های تصفیه فاضلاب را می­توان به ۳ دسته اصلی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تقسیم­بندی نمود که به ترتیب در تصفیه­خانه­ها به منظور تصفیه فاضلاب به کار می­روند. براساس ترکیب، ویژگی­ها، و مقدار آلودگی­ها روش تصفیه انتخاب می­گردد. روش بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب شهری در اولویت اول قرار داشته و روش­های فیزیکی و شیمیایی مکمل آن هستند.

1-روشهای فیزیکی ­

بدلیل سادگی این فرآیند، روشهای فیزیکی اولین روش­های مورد استفاده در تصفیه فاضلاب شهری بوده­­اند. هزینه آن به نسبت دیگر روش­ها، کمتر است و همواره سعی شده تا از حداکثر توان این روش استفاده شود. آشغالگیری، دانه­­گیری، ته­­نشینی، شناورسازی، چربی­گیری (هوادهی) و فیلتراسیون همگی نمونه­­هایی از روش های فیزیکی در پکیج تصفیه فاضلاب شهری می­باشند. در این روش­ها به جداسازی ذرات درشتی چون خاک و ماسه، استخوان­ها، پلاستیک­ها و گیاهان، قوطی­ها و مواد این­چنینی اقدام می­شود. حذف این مواد به حفاظت از دستگاه­های مورد استفاده در مراحل بعد کمک شایانی می­کند. این مواد در نهایت به محل­های دفن زباله برده خواهد شد.

2- روشهای بیولوژیکی

به آن دسته از روش­هایی که در آنها از فرآیندهای بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب شهری استفاده می­شود، روش­های بیولوژیکی می­­گویند. سهم عمده­­ای از آلاینده­های فاضلاب­های شهری را مواد آلی تشکیل می­دهند و بنابراین امروزه از روشهای بیولوژیکی بطور گسترده­ای در پکیج تصفیه فاضلاب­ استفاده می­گردد. در این روشها، میکروارگانیسم­ها (بویژه باکتری­ها) نقش اصلی را درفرآیند تصفیه درون پکیج تصفیه فاضلاب برعهده دارند؛ چرا که آنها با استفاده از مکانیزم ­های درونی خود مواد آلی موجود در فاضلاب را جذب کرده و از آن برای تولید سلول جدید و کسب انرژی استفاده می­کنند. روشهای بیولوژیکی قادرند با هزینه­­ای پایین، طیف گسترده­­ای از آلاینده­­ها را مورد تصفیه قرار دهند.

واکنش­های شیمیایی اصلی آلودگی­های نیتروژنی در فاضلاب شهری شامل موارد زیر است:

1. تبدیل نیتروژن آلی به نیتروژن آمونیاک توسط برخی باکتری­ها (Ammonification)؛
2. ادغام نیتروژن آمونیاک توسط برخی باکتری­ها به نوعی از نیتروژن آلی مورد استفاده توسط نوعی دیگر از باکتری­ها (Assimilation)؛
3. تبدیل نیتروژن آلی ایجاد شده در مرحله قبل به نیترات NO₃ با کمک نوعی دیگر از باکتری­ها.

این واکنش­ها در حضور اکسیژن رخ خواهند داد. در نهایت توسط برخی دیگر از باکتری­ها این نیترات در محیطی بدون حضور اکسیژن و با افزودن متانول به نیتروژن، به دی­اکسیدکربن و آب تبدیل می­گردد. فرآیند مشابهی نیز برای حذف آلودگی­های ناشی از فسفر در تصفیه فاضلاب استفاده می­شود که برای ارضای استانداردهای بین­المللی کافی نبوده و در کنار آن از FeCl₃ جهت واکنش با فسفر استفاده می­شود.

3-روشهای شیمیایی

دراین روش از تصفیه فاضلاب شهری، فرآیند جداسازی یا تبدیل مواد آلاینده، به کمک افزودن موادشیمیایی و در نتیجه واکنش­­های شیمیایی آن مواد صورت می­­گیرد. پیچیدگی در این فرآیندها بیش از روشهای فیزیکی بوده و سبب دشواری نسبی در بهره­برداری از آن می­گردد. همچنین هزینه خرید و نگهداری مواد شیمیایی مورد نیاز در برخی موارد بزرگترین مانع در کاربرد فرآیندهای شیمیایی است. رسوب نمودن شیمیایی (انعقاد و لخته­سازی) و گندزدایی با کلر و ترکیبات آن از مهمترین روشهای شیمیایی مورد استفاده در تصفیه فاضلاب هستند. برخی ترکیبات خاص نیز با ایجاد پیوند قطبی منجر به حذف برخی آلاینده­ها در پکیج تصفیه فاضلاب شهری خواهند شد.

فرآیندهای تصفیه فاضلاب شهری

فرایندهای تصفیه فاضلاب شهری بر اساس کمیت و نوع آلاینده­های موجود در آن و همچنین درجه تصفیه فاضلاب مورد نظر انتخاب می­گردد. در حقیقت فاضلابی که پس از تصفیه به مصرف آبیاری در کشاورزی می­رسد، با فاضلابی که پس از تصفیه به آبهای سطحی تخلیه می­گردد، دارای روش­های تصفیه متفاوتی هستند. و یا روش تصفیه فاضلابی با دبی m³1 در روز با سیستم تصفیه فاضلاب با دبی m³1 در ثانیه نمی­توانند مشابه باشند. در ادامه برخی از متداول ترین واحدهای تصفیه فاضلاب که در اغلب سیستم های تصفیه فاضلاب شهری به کار می­روند، با توجه به ترتیب قرارگیری آن­ها در تصفیه­خانه بررسی شده­اند.

• آشغالگیر

اولین و یکی از قدیمی­ترین واحدهای عملیاتی موجود در پکیج تصفیه­ خانه­ فاضلاب، واحد آشغالگیری است. آشغالگیرها دارای سه اندازه متداول یعنی آشغالگیرهای درشت (اندازه منافذ 75 تا 150 میلی­متر)، آشغالگیرهای متوسط (اندازه منافذ 20 تا 50 میلی­متر) و آشغالگیرهای ریز (اندازه منافذ کوچکتر از 20 میلی­متر) در تصفیه مقدماتی فاضلاب استفاده می­شود. آشغالگیرهای درشت به منظور حفاظت پمپ ها، شیرها، خطوط لوله و دیگر ضمائم در برابر آسیب یا انسداد به وسیله چوب، قوطی، میوه و یا دیگر اشیای درشت به کار می­روند و دلیل استفاده از این واحد پیش از دیگر واحدهای تصفیه همین موضوع است. در برخی از پکیج های تصفیه فاضلاب از آشغالگیر ریز بعد از آشغالگیر درشت به منظور حذف بیشتر جامدات معلق استفاده می شود. این آشغال­های بزرگ به صورت دستی و یا با استفاده از ماشین­آلات خودکار از این واحد خارج می­شود. موارد مهم در طراحی این بخش شامل مقاومت صفحه توری مورد استفاده، پایداری آن در برابر خوردگی، سرعت جریان در لوله (به نحوی که از جمع­شدن و رسوب آلاینده­ها جلوگیری شود)، و کاهش فشار ناشی از عبور آب از این واحد است.

• دانه­گیری

برای حذف مواد دانه­ای نظیر شن، ماسه، پوست تخم­مرغ، تفاله چای و … که خود به خود و به آسانی تجزیه نمی­گردد؛ از این واحد در سیستم تصفیه فاضلاب شهری استفاده می­شود. مناسب­ترین روش برای رسیدن به این هدف، کاهش و کنترل سرعت جریان در محدوده 0.2 تا 0.4 متر بر ثانیه می­باشد که منجر به ته­نشینی این مواد قبل از ورود به تصفی خانه فاضلاب خواهد شد و دیگر مواد جامد به واحد تصفیه بعدی خواهد رفت. اهداف جانبی دیگر دانه­گیری شامل حفاظت از تجهیزات مکانیکی و اجتناب از فرسایش آنها، جلوگیری از گرفتگی لوله­ها و کانال­ها، و جلوگیری از ازدیاد لجن اولیه و ثانویه به منظور کاهش ظرفیت تغلیظ و هضم لجن است.

• ته­نشینی و شناورسازی

فاضلاب در این مرحله شامل آلاینده­هایی است که در صورت کاهش سرعت جریان می­توانند ته­نشین شده و یا روی آب شناور شوند. این بخش در سه مرحله اصلی انجام می­پذیرد که شامل ته­نشینی اولیه، هوادهی، و ته­نشینی ثانویه است. مخازن ته­نشینی اولیه به صورت مستطیل شکل یا بیشتر دایره­ای بوده و اندازه آن­ها به گونه­ای است که موجب تسهیل فرآیند ذکرشده در پکیج تصفیه خانه فاضلاب خواهند شد. مواد ته­نشین شده و شناور در این واحد با کمک تیغه­هایی از زیر و سطح مخزن تخلیه می­شود. تا 65 درصد از مواد جامد معلق و 35 درصد BOD₅ ورودی به تصفیه خانه فاضلاب در حوضچه ته­نشینی اولیه جدا می­شود. خصوصیات و نحوه نشست آلاینده­های موجود در فاضلاب، مهم­ترین شاخص تاثیرگذار بر طراحی این واحد است. سپس در مرحله هوادهی به جداسازی آلاینده­های محلول در آب که به وسیله ته­نشینی و شناورسازی از فاضلاب جدا نمی­شوند، پرداخته خواهد شد. این مواد جامد محلول دارای ابعادی به بزرگی 200 میلی­میکرون هستند! در نهایت و پیش از ورود فاضلاب به مرحله تصفیه بیولوژیکی لازم است تا دیگر مواد جامد موجود در آب که بخشی از آن­ها به صورت آلی نیز می­باشند نیز از فاصلاب جدا شود تا از انقاد آن­ها با یکدیگر و تشکیل ذرات بزرگتر جلوگیری شود. مواد ته­نشین شده در این واحد دارای غلظت کمتری هستند.

مخزن ته­نشینی اولیه

• تصفیه بیولوژیکی فاضلاب

فاضلاب خروجی از واحدهای تصفیه اولیه دارای مواد آلی محلول زیادی چون فاضلاب انسانی، مواد غذایی، صابون­ها و مواد شوینده است که ورود آنها به محیط سبب آلودگی شدید خواهد شد و بایستی از جریان فاضلاب حذف شود. تصفیه بیولوژیکی، در حقیقت تبدیل مواد آلی محلول شامل شکر، چربی و مولکول­های کربن آلی به کمک باکتری­ها و تک­یاخته­ها (توده میکروارگانیسم­ها) و جداسازی آنها از جریان فاضلاب به کمک ته­نشین نمودن آنها می­باشد. تصفیه بیولوژیکی شامل تانک هوادهی و سپس ته­نشینی است. سیستم تصفیه فاضلاب بیولوژیکی متداول برای فاضلاب جوامع شهری اغلب شامل انواع سیستم­های لجن فعال، برکه­های تثبیت، لاگون­های هوادهی یا فیلترهای چکنده می­باشد. پساب خروجی از سیستم تصفیه بیولوژیکی، پس از گندزدایی قابلیت استفاده جهت آبیاری زمین­های کشاورزی را دارا می­باشد. برای رسیدن به درجات بیشتر تصفیه معمولا از سیستم­های حذف ازت و فسفر و همچنین تصفیه پیشرفته استفاده می­شود.

لجن ته­نشین شده در واحدهای ته­نشینی پکیج تصفیه فاضلاب بایستی جهت دفع مراحلی را طی نماید که در ادامه بررسی می شوند.

کارکردهای پکیج تصفیه فاضلاب شهری

فاضلاب شهری ترکیبی از فاضلاب­های توليدي منازل و مراکز تجاري، موسسات شهري (ادارات، سازمان­ها، موسسات آموزشي، هتل­­ها، رستوران­­ها، بیمارستان­ها، کمپ­های کارگری، زندان­ها، مجتمع­های تفریحی، و…)، و آب­های سطحی شهر است که با توجه به گستره شهر به تجهیزات متفاوتی برای تصفیه فاضلاب نیاز دارند. هدف از تصفیه فاصلاب شهری کاهش میزان صدمات وارد شده به محیط­زیست ناشی از رهاسازی فاضلاب و استفاده مجدد از پساب تصفیه شده جهت مصارف شهری است. لذا در تمام این مراکز و موسسات شهری می­توان از پکیج­های تصفیه فاضلاب تمدن تصفیه ایرانیان بهره برد.

قیمت پکیج تصفیه فاضلاب شهری به سه عامل بستگی دارد:

جنس سازه تصفیه­خانه

سازه تصفیه­خانه فاضلاب را می­توان از جنس فلزی، بتنی، پلی اتیلنی و فایبرگلاسی ساخت. به دلیل تفاوت قیمت مصالح مورد استفاده در سازه هر یک از تصفیه خانه­ها، قیمت هر یک از آنها نیز متفاوت خواهد شد.

فرآیند تصفیه

فرآیند مورد استفاده در تصفیه فاضلاب نیز در قیمت تصفیه­خانه تاثیرگذار می­باشد؛ چرا که تعیین­کننده تجهیزات به کار رفته در تصفیه­خانه و واحدهای مختلف پکیج تصفیه فاضلاب و ابعاد قسم­ های مختلف تصفیه­خانه می­باشد. در انتخاب روش و فرآیند تصفیه فاضلاب دو عامل نقش اصلی را ایفاء می­کنند: 1) کیفیت فاضلاب ورودی به سیستم، 2) کیفیت موردنیاز برای پساب خروجی. در اين خصوص ممكن است لازم باشد که آزمايش­هايي در مقياس كوچك جهت ارزيابي فرآيند تصفيه به منظور دستيابي به معيارهاي عملكردی انجام گيرد. عدم توجه به هریک از دو عامل فوق به هنگام انتخاب روش تصفیه سبب می­گردد که سیستم تصفیه نتواند خواسته­های اساسی را برآورده سازد.

حجم فاضلاب تولیدی روزانه

میزان فاضلاب تولیدی محدوده تحت پوشش پکیج تصفیه فاضلاب نیز در قیمت تصفیه خانه مهم می­باشد چرا که تعیین­کننده ابعاد تصفیه­خانه و ظرفیت تجهیزات به کاررفته در تصفیه­خانه­ها مانند پمپ­ها می­باشد. در انتخاب يك سيستم پكيج براي دبي بالا و زمان ماند كوتاه، طراحي­هاي جديدتري بـراي واحدهاي فرآيند لازم و ضروري است.

مبلغ لازم برای سرمایه­گزاری در تصفیه فاضلاب شهری، بسیار مقرون به صرفه می­باشد؛ چرا که توامان باعث عدم آلودگی زیست محیطی و توسعه پایدار در دراز مدت می­گردد. همچنین این سرمایه با استفاده از پساب تصفیه شده در کشاورزی و آبیاری فضای سبز مراکز و موسسات شهری، در زمانی کوتاه باز خواهد گشت. این پکیج­ها در کارخانه شرکت تمدن تصفیه ایرانیان ساخته شده و به محل پروژه جهت نصب، راه­اندازی و بهره­برداری حمل می­گردد.

تمدن تصفیه با بهره گیری از دانش روز دنیا و همچنین تجربه انجام صدها پروژه در زمینه تصفیه فاضلاب بهداشتی و همچنین بهره­گیری از فناوری­های نوین اقدام به طراحی، ساخت، اجرا، راه­اندازی و بهره­برداری از سیستم­های تصفیه فاضلاب نموده است و در حال حاضر خود را به عنوان یکی از برترین شرکت­های صنعت آب و فاضلاب و محیط زیست معرفی نموده است.

در صورت وجود هرگونه سوال می­توانید با کارشناسان این شرکت به شماره تماس 358 2002 0912 و
672 0 276 0263 تماس حاصل فرمائید.

مخزن ته­نشینی اولیه

• تصفیه بیولوژیکی فاضلاب

فاضلاب خروجی از واحدهای تصفیه اولیه دارای مواد آلی محلول زیادی چون فاضلاب انسانی، مواد غذایی، صابون­ها و مواد شوینده است که ورود آنها به محیط سبب آلودگی شدید خواهد شد و بایستی از جریان فاضلاب حذف شود. تصفیه بیولوژیکی، در حقیقت تبدیل مواد آلی محلول شامل شکر، چربی و مولکول­های کربن آلی به کمک باکتری­ها و تک­یاخته­ها (توده میکروارگانیسم­ها) و جداسازی آنها از جریان فاضلاب به کمک ته­نشین نمودن آنها می­باشد. تصفیه بیولوژیکی شامل تانک هوادهی و سپس ته­نشینی است. سیستم تصفیه فاضلاب بیولوژیکی متداول برای فاضلاب جوامع شهری اغلب شامل انواع سیستم­های لجن فعال، برکه­های تثبیت، لاگون­های هوادهی یا فیلترهای چکنده می­باشد. پساب خروجی از سیستم تصفیه بیولوژیکی، پس از گندزدایی قابلیت استفاده جهت آبیاری زمین­های کشاورزی را دارا می­باشد. برای رسیدن به درجات بیشتر تصفیه معمولا از سیستم­های حذف ازت و فسفر و همچنین تصفیه پیشرفته استفاده می­شود.

لجن ته­نشین شده در واحدهای ته­نشینی پکیج تصفیه فاضلاب بایستی جهت دفع مراحلی را طی نماید که در ادامه بررسی می شوند.

کارکردهای پکیج تصفیه فاضلاب شهری

فاضلاب شهری ترکیبی از فاضلاب­های توليدي منازل و مراکز تجاري، موسسات شهري (ادارات، سازمان­ها، موسسات آموزشي، هتل­­ها، رستوران­­ها، بیمارستان­ها، کمپ­های کارگری، زندان­ها، مجتمع­های تفریحی، و…)، و آب­های سطحی شهر است که با توجه به گستره شهر به تجهیزات متفاوتی برای تصفیه فاضلاب نیاز دارند. هدف از تصفیه فاصلاب شهری کاهش میزان صدمات وارد شده به محیط­زیست ناشی از رهاسازی فاضلاب و استفاده مجدد از پساب تصفیه شده جهت مصارف شهری است. لذا در تمام این مراکز و موسسات شهری می­توان از پکیج­های تصفیه فاضلاب تمدن تصفیه ایرانیان بهره برد.

قیمت پکیج تصفیه فاضلاب شهری به سه عامل بستگی دارد:

جنس سازه تصفیه­خانه

سازه تصفیه­خانه فاضلاب را می­توان از جنس فلزی، بتنی، پلی اتیلنی و فایبرگلاسی ساخت. به دلیل تفاوت قیمت مصالح مورد استفاده در سازه هر یک از تصفیه خانه­ها، قیمت هر یک از آنها نیز متفاوت خواهد شد.

فرآیند تصفیه

فرآیند مورد استفاده در تصفیه فاضلاب نیز در قیمت تصفیه­خانه تاثیرگذار می­باشد؛ چرا که تعیین­کننده تجهیزات به کار رفته در تصفیه­خانه و واحدهای مختلف پکیج تصفیه فاضلاب و ابعاد قسم­ های مختلف تصفیه­خانه می­باشد. در انتخاب روش و فرآیند تصفیه فاضلاب دو عامل نقش اصلی را ایفاء می­کنند: 1) کیفیت فاضلاب ورودی به سیستم، 2) کیفیت موردنیاز برای پساب خروجی. در اين خصوص ممكن است لازم باشد که آزمايش­هايي در مقياس كوچك جهت ارزيابي فرآيند تصفيه به منظور دستيابي به معيارهاي عملكردی انجام گيرد. عدم توجه به هریک از دو عامل فوق به هنگام انتخاب روش تصفیه سبب می­گردد که سیستم تصفیه نتواند خواسته­های اساسی را برآورده سازد.

حجم فاضلاب تولیدی روزانه

میزان فاضلاب تولیدی محدوده تحت پوشش پکیج تصفیه فاضلاب نیز در قیمت تصفیه خانه مهم می­باشد چرا که تعیین­کننده ابعاد تصفیه­خانه و ظرفیت تجهیزات به کاررفته در تصفیه­خانه­ها مانند پمپ­ها می­باشد. در انتخاب يك سيستم پكيج براي دبي بالا و زمان ماند كوتاه، طراحي­هاي جديدتري بـراي واحدهاي فرآيند لازم و ضروري است.

مبلغ لازم برای سرمایه­گزاری در تصفیه فاضلاب شهری، بسیار مقرون به صرفه می­باشد؛ چرا که توامان باعث عدم آلودگی زیست محیطی و توسعه پایدار در دراز مدت می­گردد. همچنین این سرمایه با استفاده از پساب تصفیه شده در کشاورزی و آبیاری فضای سبز مراکز و موسسات شهری، در زمانی کوتاه باز خواهد گشت. این پکیج­ها در کارخانه شرکت تمدن تصفیه ایرانیان ساخته شده و به محل پروژه جهت نصب، راه­اندازی و بهره­برداری حمل می­گردد.

تمدن تصفیه با بهره گیری از دانش روز دنیا و همچنین تجربه انجام صدها پروژه در زمینه تصفیه فاضلاب بهداشتی و همچنین بهره­گیری از فناوری­های نوین اقدام به طراحی، ساخت، اجرا، راه­اندازی و بهره­برداری از سیستم­های تصفیه فاضلاب نموده است و در حال حاضر خود را به عنوان یکی از برترین شرکت­های صنعت آب و فاضلاب و محیط زیست معرفی نموده است.

در صورت وجود هرگونه سوال می­توانید با کارشناسان این شرکت به شماره تماس 358 2002 0912 و
672 0 276 0263 تماس حاصل فرمائید.