با توسعه سریع صنعتی سازی پیشرفته و جهانی سازی اقتصاد، حجم عظیمی از فاضلاب های صنعتی درحال تولید در صنایع شیمیایی می باشد.
نقشه فروش جهانی مواد شیمیایی نشان می دهد که چین بیشترین میزان تولید و فروش مواد شیمیایی را در جهان به خود اختصاص داده است.
گزارش ها حاکی از آن است که در سال ۲۰۱۶ حدود ۱۸ میلیارد تن فاضلاب صنعتی در واحدهای تولید مواد شیمیایی در چین تولید شده است.
لازم به ذکر است که ماهیت فاضلاب های شیمیایی با فاضلاب های آلی مانند کود دامی، فاضلاب انسانی و فاضلاب کشاورزی متفاوت است.
این نوع فاضلاب که به اصطلاح سخت تجزیه پذیر عنوان می شود از نظر بار COD عموما بالا و BOD نسبتا پایینتری را شامل می شود.
مواد معدنی، رنگ ها، مواد شیمیایی، اسیدها و بازها، فلزات سنگین، مواد سمی و فنل و … از جمله محتویات معمول این نوع فاضلاب ها را شامل می شوند.
فرآیندهای متعارف بیولوژیکی تصفیه فاضلاب همچون لجن فعال قادر به تحمل این حجم از COD جهت تصفیه نمی باشند و عموما میکروارگانیسم های هوازی تحت شرایط مذکور غیر فعال شده و عملکرد آن ها مختل می شود.
اما از سوی مقابل میکروارگانیسم های بی هوازی قادر به تحمل شوک ها آلی بالا و مواد سمی بیشتری می باشند که تحت شرایط خاصی می تواندد فرآیند هضم مواد آلی سخت تجزیه پذیر را انجام دهند.
شرایط عمومی جهت بهبود عملکرد میکروارگانیسم های بی هوازی شامل pH و دما می باشد.
عموما مشاهده شده که ارگانیسم های بی هوازی در pH های بالاتر از ۷ عملکرد بهتری را داشته اند و همچنین کنترل دما در فصول سرد از نکات بسیار مهم جهت عملکرد بهتر فرآیند بی هوازی می باشد.
هاضم های بی هوازی یکی از روش های اقتصادی مهم از نظر مصرف انرزی جهت تصفیه بیولوژیکی فاضلاب می باشند.
میکروارگانیسم های بی هوازی برخلاف میکروارگانیسم های هوازی جهت فعالیت خود نیازی به تزریق هوا و تجهیزات الکترومکانیکال و مصرف انرژی ندارند.
هزینه های جانبی شامل بهره برداری و تعمیر و نگهداری این تجهیزات نیز خود بخش اعظمی از مسائل اقتصادی را شامل می شود.
از سوی دیگر این فرآیند قادر به تولید گاز متان می باشد که تحت شرایط کنترل شده می تواند به عنوان سوخت و تولید انرژی از آن بهره برد. پس این این فرآیند نع تنها مصرف انرژی خاصی ندارد بلکه تولید انرژی و درآمدزایی نیز دارد.
موضوع مهم دیگر تولید لجن در فرآیند می باشد.
لجن در فرآیند های ترسیب شیمیایی ذرات و فرآیند بیولوژیکی هوازی حجم زیادی از فضا و تجهیزات و هزینه ها را شامل می شود.
از سوی دیگر طی فرآیند بی هوازی و هضم بیولوژیکی مواد، تحت شرایط کنترل شده می تواند لجن را وارد فاز خودخوری و یک مرحله جلوتر نیز برساند.
در این مقاله سعی بر این است که مزایای فرآیند بی هوازی تصفیه فاضلاب در مقایسه با روش های متعارف فیزیکی، شیمیایی و یا بیولوژیکی مورد مقایسه قرار گیرد.
همچنین با درنطر گرفتن ملاحظاتی که ذکر خواهد شد، تصفیه فاضلاب های شیمیایی به روش بی هوازی بررسی خواهد شد.
ارتقاء ملاحظات طراحی نیازمند افزایش هضم بی هوازی مواد آلی از طریق تخمیر بی هوازی خواهد بود.
عموما زمانی عمل هضم بی هوازی تاثیر خود را نشان خواهد داد که بخش اعظم محتوا فاضلاب را مواد آلی سخت تجزیه پذیر شامل شود.
میکروارگانیسم های بی هوازی با صرف انرژی اندک، مواد آلی و COD محلول را مصرف کرده و با تولید انرژی و گاز متان کمک شایانی به تصفیه فاضلاب های صنعتی می نماید.
امروزی کاربرد فرآیندهای بی هوازی مانند پتوی لجن بی هوازی با جریان رو به بالا UABR، بیوراکتور غشایی بی هوازی و مشتقات آن ها در تصفیه فاضلاب های صنعتی به خوبی قابل مشاهده است.
توصیه هایی جهت افزایش کارایی مرحله هیدرولیز مواد آلی دیر تجزیه پذیر وجود دارد. از جمله راه های مفید به کارگیری فرآیند هم افزایی از جمله روش کشت همزمان، هضم همزمان و هضم بی هوازی کاهش نیترات به عنوان ابزارهایی جهت تصفیه بی هوازی فاضلاب های شیمیایی مطرح می باشد.
در هر صورت روش های مذکور نیازمند رعایت شرایط محیطی خاصی جهت حصول اطمینان از راندمان تصفیه می باشد که در کشورهای صنعتی به جهت اهمیت بسیار بالای این موضوع درحال مطالعه و آزمایش می باشد.
