تصفیه فاضلاب شهری

قبل از وارد شدن به مبحث بسیار مهم تصفیه فاضلاب شهری که موضوع و چالشی مهم برای کشورهای جهان محسوب می­گردد، بد نیست بدانیم که فاضلاب شهری (Urban Wastewater) چیست؟ برای سیستم تصفیه پساب شهری چه چاره­ ها و راهکارهایی اندیشیده شده است؟

فاضلاب شهری در واقع همان آب شهری است که پس از استفاده، آلوده به مواد مختلف شده و کیفیت و کاربرد اولیه­ خود را از دست داده است. این فاضلاب از مکان­ های مختلفی مثل فاضلاب بهداشتی، خانگی، صنعتی، کشاورزی و آب­های سطحی ناشی از رواناب باران و ذوب یخ­ها حاصل شده است. اکنون برای اینکه دوباره بتوان فاضلاب شهری را مورد استفاده قرار داد و از شدت آلودگی­ های آن کاسته شود و خطرات زیست محیطی آن به حداقل برسد باید تحت تصفیه پساب شهری قرار گیرد.

سطوح تصفیه پساب شهری

برای تصفیه فاضلاب شهری سطوح مختلفی در نظر گرفته شده تا با حداکثر کیفیت و حداقل آلودگی و سمّیت بخشی از آن وارد چرخه­ استفاده­ مجدد شده و بخشی از آن نیز که حاوی مواد مفید است، پردازش بیشتری بر روی آنها صورت بگیرد تا در صنایع دیگر استفاده گردند و بخشی نیز که آلودگی بسیار کمی دارند دفع شوند. سطوح تصفیه فاضلاب شهری عبارتند از:

• مرحله­ پیش تصفیه: این مرحله از تصفیه فاضلاب شهری شامل غربالگری و جداسازی شن یا دانه گیری است که مواد سنگین، غیرآلی و جامدات شن مانند حذف می­شوند تا هم در کانال­ها رسوب نکنند و با فرایند تصفیه پساب شهری تداخل کنند و هم به اجزای مکانیکی دستگاه آسیبی وارد نشود.
• تصفیه اولیه: در این مرحله هم مواد جامد معلق حذف می­شوند و هم مواد ته نشین شده ­ای به نام لجن اولیه تشکیل می­شوند که از کف تانک­ های دایره ­ای شکلی به نام شفاف کننده خارج شده و پساب نیز برای فرایندهای بعدی تصفیه فاضلاب شهری از بالا خارج می­گردد. در این مرحله از روش شیمیایی برای حذف فسفر و غیره استفاده می­گردد.
• تصفیه ثانویه: مرحله­ ثانویه­ تصفیه فاضلاب شهری با روش بیولوژیکی انجام می­گیرد. در این مرحله از آن دسته میکروارگانیسم­ هایی برای تجزیه­ آلودگی­ استفاده می­شود که یا از اکسیژن برای عمل تجزیه ­ای خود استفاده می­کنند که باید از بلوئر برای هوادهی استفاده کرد، یا بدون اکسیژن عمل می­کنند. همچنین در این مرحله، لجن ثانویه تشکیل می­شود.
• تصفیه ثالثیه: در این مرحله عفونت زدایی یا گندزدایی میکروارگانیسم­ها و ویروس­ها صورت می­گیرد. البته انواع مفیدی که برای تصفیه­ بیولوژیکی استفاده می­شوند پس از رسوب گذاری دوباره به تانک­ های اولیه برمی­گردند. همچنین اگر در مراحل قبلی تجزیه­ بیولوژیک به کمک اکسیژن انجام شده باشد، اکسیژن دهی نیز صورت خواهد گرفت تا به حد مجاز برسد. همچنین توجه داشته باشید پس از اتمام این مرحله از تصفیه فاضلاب شهری، لجن فعال اولیه و ثانویه به منظور استفاده به عنوان کود و غیره بازیافت خواهند شد.

اهداف اساسی تصفیه فاضلاب شهری

اهدافی که به منظور تصفیه پساب شهری دنبال می­شود به شرح زیر هستند:

• تصفیه­ بیشتر لازمه­ پساب ­های بسیار آلوده: صنایع مختلف و محیط ­های بیمارستانی از جمله آلوده­ترین پساب ­های هر کشور را تشکیل می­دهند مخصوصا در نوع بیمارستانی که حاوی مقدار زیادی پاتوژن و عوامل بیماری زا نیز هست. به همین منظور در سیستم­ های پیشرفته پس از انجام پیش تصفیه در محل، به فاضلاب شهری ریخته می­­شوند که تا حد ۹۹% کاهش خطر و سمّیت و همچنین قابلیت استفاده­ مجدد فراهم گردد.
• تولید مواد مفید ثانویه : لجن فعالی که در طی تصفیه پساب شهری ایجاد می­گردد را می­توان پردازش­ های بیشتری بر روی آنها انجام داد تا بتوان به عنوان کود از آنها مجددا استفاده کرد.
• کاهش مواد تغذیه ­ای : در نهایت پس از اتمام تصفیه پساب شهری، مواد تصفیه شده وارد محیط زیست مثل رودخانه و دریاچه ­ها خواهند شد و اگر میزان مواد مغذی مثل فسفر و نیتروژن بالا باشد، توسط ارگانیسم­ های آبزی مثل جلبک­ها و غیره مصرف شده و رشد انفجاری پیدا می­کنند که در نتیجه­ آن سطح اکسیژن آب­ها پایین آمده و زندگی جانداران به خطر می­افتد.
• خطرات زیست محیطی: ورود مواد سمّی و آلوده کننده­ مختلف می­تواند برای جانداران آبزی و خشکی خطرآفرین باشد. ضمن اینکه این مواد سبب گسترش و شیوع بیماری­ های مختلف ویروسی، باکتریایی و میکروبی خواهد شد.
• کاهش ذخایر آبی: اگر تصفیه فاضلاب شهری انجام نشود تا بتوان از آب مفید و سالم آن دوباره استفاده کرد، به ناچار استفاده از منابع آب زیرزمینی افزایش پیدا خواهد کرد. همین امر نیز باعث شده که وضعیت کنونی جهان و مهم­ترین چالش آن بحران کم آبی باشد.

تصفیه فاضلاب شهری

در عناوین قبلی مراحل و سطوح مختلف تصفیه پساب شهری را به طور کامل توضیح دادیم اما از منظر دیگر تصفیه پساب شهری را می­توان به کمک سه روش فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی نیز ترتیب داد تا به دفع و از بین بردن مواد خطرناک و بیماری زا و بازیافت مواد مفید کمک زیادی شده باشد.

• روش فیزیکی

در روش فیزیکی تصفیه فاضلاب شهری، هدف اصلی پاکسازی پساب یا فاضلاب است. فرایندهایی مثل غربالگری، رسوب گذاری و حذف سطحی در این مرحله انجام می­شود. هیچ ماده­ شیمیایی استفاده نخواهد شد. یکی از تکنیک­ها رسوب گذاری است که منظور از آن این است که در تصفیه پساب شهری یکی از مراحل فرصت دادن به مخلوط مواد سنگین و غیرقابل حل و معلق و آب برای ته نشین شدن و جداسازی است تا بتوان از یکدیگر جدا کرد.

همچنین تکنیک هوادهی برای افزایش مقدار اکسیژن و فیلتراسیون مخصوصا فیلتر شنی برای جدا کردن ذرات نامحلول و جداسازی ذرات چربی و روغن سطحی نیز در روش فیزیکی تصفیه فاضلاب شهری انجام می­شود.

• روش بیولوژیکی

در این مرحله از تصفیه فاضلاب شهری از میکروارگانیسم­ های هوازی (نیازمند اکسیژن)، بی هوازی (بدون نیاز به اکسیژن و یا بی هوازی اختیاری (از مولکول دیگری مثل سولفات، نیترات، نیتریت، سِلِنات و سِلِنیت برای رشد و تنفس استفاده می­کنند) کمک گرفته می­شود تا مواد آلوده کننده­ی آلی و غیرآلی و پاتوژن­ها را از بین ببرند.

• روش شیمیایی

در مرحله­ شیمیایی تصفیه فاضلاب شهری از مواد شیمیایی برای حذف و یا کاهش شدید مواد شیمیایی تغذیه­ ای برای جلوگیری از رشد جلبک­ها و آغازیان و همچنین از کلر، نور UV و ازن زنی برای از بین کلیه­ عوامل بیماری زا و پاتوژن استفاده می­گردد. پس از آن با رسوب گذاری، میکروارگانیسم­ های مفید دوباره به تانک­ های اولیه برای تصفیه بیولوژیکی بازگشت داده می­شوند.

• لاگون هوادهی

 اکسیژن در لاگون هوادهی در پکیج تصفیه فاضلاب شهری، به صورت مکانیکی تامین می شود. عمق این مدل از حوضچه ها اصولا بین ۲ تا ۵ متر است و زمان ماند آن ها حدودا بین ۳ تا ۱۰ روز است. برای تامین اکسیژن مورد نیاز لاگون هوادهی پکیج تصفیه فاضلاب شهری، از هواده های سطحی استفاده می شود. لاگون هوادهی در پکیج تصفیه فاضلاب شهری، مزایای زیادی نسبت به برکه های تثبیت دارند. از مهم ترین مزیت های لاگون هوادهی می توان به فضای کم مورد نیاز آن اشاره کرد. دلیل فضای کم مورد نیاز لاگون ها،‌ افزایش زمان ماند و همچنین عمیق تر بودن استخر های لاگون هوادهی است. لاگون های هوادهی در اغلب کشور ها بیشتر از برکه های تثبیت استفاده می شوند و دلیل آن سهولت ساخت و بهره برداری از این سیستم است.

مزایای لاگون هوادهی در پکیج تصفیه فاضلاب شهری

۱- لاگون هوادهی نیاز به فضای سطحی زیادی ندارد.

۲- لاگون هوادهی در پکیج تصفیه فاضلاب شهری، محیط را آلوده نمی کند و انتشار بو ندارد. عدم آلوده سازی محیط و عدم نشر بو، عاملی برای جلو گیری از حملات حشرات است.

۳- مشکلاتی که لاگون هودهی دارد، نسبت به روش های مشابه بسیار کمتر است.

معایب استفاده از لاگون هوادهی در پکیج تصفیه فاضلاب شهری

۱- بر خلاف برکه های تثبیت، لاگون هوادهی در پکیج تصفیه فاضلاب شهری نیاز اساسی به وسایل الکترونیکی و تجهیزات مکانیکی دارد.

۲- انرژی مصرفی لاگون هوادهی نسبت به برکه های تثبیت بیشتر است و این موضوع از مقرون به صرفگی روش کم می کند.

۳- لاگون هوادهی در پکیج تصفیه فاضلاب شهری،‌ قابلیت تحمل شوک های وارده را به اندازه برکه های تثبیت ندارد.

۴- لاگون هوادهی در پکیج تصفیه فاضلاب شهری توانایی حذف نیترات ندارد.

الف) لاگون هوادهی اختلاط کامل

 لاگون هوادهی اختلاط کامل در پکیج تصفیه فاضلاب شهری،‌ شبیه فرآیند لجن فعال هوادهی گسترده عمل می کند. اما این روش تفاوتی با روش تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده EAAS دارد و آن در جنس حوضچه مورد استفاده است. حوضچه لاگون هوادهی عمدتا از جنس آجر و …. است اما در تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده EAAS حوضچه از جنس بتن ساخته می شود. در لاگون هوادهی اختلاط کامل، هواده ها به گونه ای انتخاب می شوند که نه تنها اکسیژن کافی برای فرآیند هوازی میکروارگانیسم ها را تهیه کنند،‌ بلکه بتوانند شرایط بهینه برای انجام فرآیند اختلاط کامل را نیز در لاگون هوادهی مهیا کنند. طی این فرآیند زمان ماند پساب بیشتر از فرآیند های مشابه به خصوص فرآیند تصفیه پساب لجن فعال به روش هوادهی گسترده EAAS است. در لاگون هوادهی در پکیج تصفیه فاضلاب شهری، میکروارگانیسم های معلق در ته حوضچه ته نشینی، ته نشین می شوند و مقداری از آن ها مجددا به سیستم باز می گردند.

شرکت تصفیه فاضلاب اوژن با هدف حفاظت از محیط زیست بستری را فراهم کرده است که علاوه بر فروش پکیج تصفیه فاضلاب شهری و أنواع دیگر پکیج تصفیه فاضلاب،‌  از اطلاعات پکیج های تصفیه فاضلاب مطلع شوید.