تصفيه فاضلاب برای آبياری محصولات كشاورزی همراه با احياء واستفاده مجدد از آنها

تصفیه فاضلاب

با توجه به قوانين و شرايط محلي درجاتی از تصفيه فاضلاب مورد نياز است تا خروجي فاضلاب جهت توليدات كشاورزی مناسب باشد تصفيه اختصاصی براي پذيرش دركشاورزی استفاده می شود . در واقع در قديم تصفيه متعارف اوليه و ثانويه در آمريكا استفاده و توجهی به آن نمی شد. در تشخيص كميت تصفيه فاضلاب براي توليدات كشاورزی كميت شامل تامين كيفيت بهداشتی و محيطی ، كيفيت آب مورد نياز كشاورزی ، آب مورد نياز جهت ذخيره براي آبياری و سيستم انتقال ( به منظور اجتناب از ايجاد بو و طعم و گرفتگی لوله ها بستگی دارد) می شود (EPA198- فدراسيون كنترل آلودگی آب ۱۹۸۳)

ضدعفونی پساب تصفيه شده اغلب به وسيله كلر زنی انجام می شود .كلر يك ضدعفوني كننده اقتصادی است .اما با مواد آلی در پساب فاضلاب واكنش نشان مي دهد تا تشكيل تركيبات آلی كلر زني شده ای بدهد كه مربوط به مصرف دوباره فاضلاب تصفيه شده قابل شرب می شود اما به آبياری مربوط نمی شود .جامدات معلق گاهی اوقات از پساب دستگاه های تصفيه متعارف فاضلاب قبل از استفاده از پساب براي كشاورزی، در انتقال جامدات معلق به كنترل ارگانيسم ها و ويروس های بيماری زا كمك می كند .انتقال جامدات معلق ته نشين شده يا رسوب جامدات را روي سطح بالای خاك كاهش ميدهد و گرفتگی برخي از سيستم های توزيع آب آبياری را نيز كم مي كند .كاهش بيشتر جامدات معلق در پساب بطور شاخص با اضافه كردن يك ماده شيميائی منعقد كننده و ته نشين كردن وفيلتر كردن از بستر دانه دانه (با دانه بندي ريز)فعال می شود (فالروری در سال ۱۹۹۱ –كيواودر سال ۱۹۹۴) تكنولوژی تصفيه براي توليد هر مرحله از كيفيت فاضلاب به نظر ميرسد ضروری و قابل دسترس باشد به هر صورت هزينه های تصفيه با بهبود كيفيت بهتر آب افزايش می يابد بعلاوه مشكلات اجرای لجن باقيمانده توأم می شود با برخي از فرآيندها (از قبيل استفاده از غشاء) كه ممكن است برای بهبود كيفيت فاضلاب تصفيه شده بيشتر از معيارهای متداول استفاده می شود .امروز ه موقيعت های وجود دارد كه در ان درخواست های كيفيت تخليه آب،ارزش محصولات وكميابی آب را توجيه ميكند.

تصفيه مرحله سوم يا پيشرفته فاضلاب

تصفیه فاضلاب

تصفيه مرحله سوم واحدهای تصفيه فاضلاب شهری وقتی استفاده می شود كه شرايط آب پذيرنده يا كيفيت بهتر خروجی بيشتر از خروجی مرحله دوم تصفيه فاضلاب باشد .گندزدايی جهت كنترل ميكروارگانيسمهای بيماری زا ،ويروسها اغلب يك مرحله عمومی از تصفيه پيشرفته است غلظت جامدات معلق وbod همراه در خروجی تصفيه شده ميتواند با فيلتراسيون و گاهي اوقات با كمك مواد منعقد كننده كاهش يابد جذب سطحی بوسيله كربن فعال براي حذف تركيبات آلي مقاوم به عناصر جزئی استفاده می شود غلظت آمونياك در خروجی ثانوی می تواند كاهش يابد بوسيله نيتريفيكاسيون تصفيه پيشرفته برای حذف فسفر ونيتروژن ، همچنين بعنوان حداقل تغذيه سطحی متعارف می تواند حذف شود .بوسيله بالا بردن بار ميكروبی يا ترسيب شيميائی تمام مراحل تصفيه پيشرفته به دنبال تصفيه ثانويه انجام نمي شود . انواعی از روشهای عملی تصفيه مانند تصفيه ثانويه كمتر استفاده ميشود مراحل فيزيكی وشيميايی سريعتر از تصفيه بيولوژيكی انجام مي شود .

تصفيه فاضلاب

تصفیه فاضلاب

آب رودخانه اي باBOD۵کمتر از ۲mg۱lit غير آلود و با BOD۵ بيشتر lomgllit کاملاً آلوده محسوب مي گردد. بين اين دو حد، استانداردهاي متفاوتي بسته به هدف استفاده از آب رودخانه وجود خواهد داشت. آب مورد نياز براي آزاد ماهي يا ماهي قزل آلا مي بايد BOD۵ کمتر از ۳mgllit داشته، باشد و براي ماهيان کم توقع (بغير از آزاد ماهيان) کمتر از ۶mgllit احتمال دارد که آب آشاميدني BOD۵ تا حد ۷mgllit داشته باشد اما کيفيت آب آشاميدني توسط فاکتورهاي متعددي هم چون نيترات، فلزات سنگين حشره کش ها و محتواي باکتريايي تعيين مي گردد. آب مورد استفاده براي آبياري مي تواند …بسيار بالايي را دارا باشد.

تصفيه اوليه: فاضلاب شهري حاوي بيش از ۹۵% و علاوه بر زائدات انساني، فاضلابهاي صنعتي و خانگي جامدات، زباله و آبهاي حاصل از زهکشي زمينهاي کشاورزي است. در تصفيه اوليه، فاضلاب براي جداسازي و قطعات بزرگ جامد صاف شده، سپس به منظور ايجاد يک توده آبکي، قطعه قطعه و خيسانده مي گردند و در نهايت آشغال باقي مانده، جدا ميشود. براي تصفيه اوليه باقي مانده جدا مي شود. براي تصفيه اوليه باقي مانده در ظروف ته نشيني قرار ميگيرد. مايع رويي که هنوز هم bod بالا و سهم زيادي از جامدات معلق دارد. به داخل آبهاي دريافت کننده ريخته مي شود. لجن ته نشين شده از محل ديگري تخليه مي گردد.

تصفيه ثانويه: در صورت نياز به کاهش BOD مايع تحت تأثير تصفيه بيولوژيک قرار داده مي شود. اين مايع از طريق بسترهاي ۵-۱۵ سانتي متري سنگريزه يا کک به منظور ايجاد سطح تماس وسيع براي باکتري هاي تجزيه کننده مواد آلي در اب، به هنگام عبور از اين سطوح، فيلتر مي گردد. پس از ته نشيني مايع رويي به داخل منابع آبي تخليه شده و مواد رسوبي هم از طريق ديگر دفع مي شوند. لجن حاصل از اوليه هضم تعداد بسياري زيادي باکتري دارد. اين لجن قابل استفاده مجدد است، هوا از ميان سوسپانسيون، هرزآب و لجن فعال دميده شده و بدين طريق فعاليت باکتريايي شديدي حاصل مي گردد.

تصفيه سوم: پايه پاسخگويي کمي به اين سؤالات و درک اهميت انواع گوناگون از آلودگي هاي جمعي، استوار است. ثانويه، به منظور جداسازي اجزاء جامد معلق از فيلترهاي خاکي يا شني عبور داده شده و يا در حوضچه هاي ته شيني ريخته مي شوند. براي کاهش مواد غذايي گياهي، نيتراتها از طريق رشد جلبکها در حوضچه هاي بازيابي و فسفاتها طي روشهاي الکتروليتي حذف مي گردد.

فرايند تصفيه فاضلاب انتقالی

آردازیست شرکت طراحی و ساخت سیستمهای تصفیه فاضلاب بهداشتی

تصفيه فاضلاب شهری بطور شاخص با تصفيه مقدماتی ،اوليه و ثانويه مقايسه می شود .تصفيه فاضلاب بطور يك استاندارملي ابالت متحده براي پساب تخليه شده به آبهای سطحی می باشد.

يك درجه بالاتر ازتصفيه كه “در اينجا تصفيه پيشرفته يا مرحله سوم ناميده می شود” ممكن است در حلال های ويژه ای براي حفاظت كيفيت محيطی و بهداشتی مورد نياز باشد .  تصفيه فاضلاب شهری انتقالی شامل آشغالگيری ،شن گيری ،ته نشيني اوليه و تصفيه بيولوژيكی می شود.اين روش متداولترين روش است.

تصفیه فاضلاب,سنجش نياز به اکسيژن

تصفیه فاضلاب

به هنگام برنامه ريزی براي تخليه هر نوع فاضلاب به داخل اب، اطلاع از مقدار اکسيژن مورد نياز براي تجزيه آن به منظور اجتناب از پيامدهای زيست محيطی ناخواسته مهم است. تقريباً ترکيب شيميايی تمام فاضلاب های آلی پيچيده بوده و اجزای مختلف به مقادير متفاوتی از اکسيژن به منظور دست يابی به اکسيداسيون کامل نياز دارند.

آناليز يک ترکيب از فاضلاب جهت کشف محتوی واقعي آن غير عملی است. در نتيجه کل اکسيژن مورد نياز فاضلاب خروجي براي اکسيداسيون کامل بطور مستقيم اندازه گيری مي گردد.نياز به اکسيژن شيميايي (cod) با افزودن يک اکسيد کننده همانند پر منگنات پتاسيم (KMN۰۴) يا دی کرومات پتاسيم (k۲cr۲o۴) به همراه اسيد سولفوريک (H۲SO۴) به يک نمونه از هرز آب سنجيده می شود. پس از يک فاصله زماني استاندارد، نمونه به منظور تعيين مقداری باقي مانده اکسيد کننده تيتر می گردد. از اين طريق کل مقدار ماده قابل اکسيد شدن قابل ملاحظه خواهد بود. اکسيژن بيوشيميايی مورد نياز (bod) روش معمول برای سنجش نياز اکسيژن فاضلاب آلی است. غلظت اکسيژن در يک نمونه قبل و بعد از هضم باکتريايی و طي يک زمان استاندارد اندازه گيری می شود. در صورت کمبود، نياز به افزودن باکتری و نيترات به نمونه اوليه وجود خواهد داشت. بدين ترتيب سنجش مستقيم اکسيژن مورد استفاده در تجزيه باکتری نمونه صورت مي گيرد.

تصفیه فاضلاب-فاضلاب های اکسيژن خواه

تصفیه فاضلاب

مقدار اکسيژن محلول در آب، اثر عميق بر روي گياهان و جانوران ساکن در آن دارد پس فاضلاب هايی که بصورت مستقيم يا غير مستقيم بر غلظت اکسيژن تأثير مي گذارد. اهميت زيادی دارد. از دير باز، بيشترين حجم مواد زائد تخليه شده به منابع ابی، مصب ها و دريا، فاضلاب هاي شهری با ماهيت آلی تحت تأثير تخريب باکتريايی بوده اند نتايج حاصل از تجزيه باکتريايی اکسيداسيون مولکولهای آلی و تبديل به ترکيبات معدنی پايدار است.
باکتری های هوازی از اکسيژن محلول در آب برای دست يابی به فرمول زير استفاده مي کنند:
(کربن دی اکسيدکربن) (آب) (اکسيژن) (گلوکز)
در نتيجه فعاليت اين باکتری ها، غلظت اکسيژن آب کاهش مي يابد، اما اين حالت با جذب اکسيژن اتمسفری جبران مي گردد. اگر غلظت اکسيژن به پايين تر از ۱/۵ mgilit برسد، نرخ اکسيداسيون هوازی کاهش مي يابد. باکتري های بي هوازی قادرند بدون اکسيژن، ملکولهای آلي را اکسيد کنند. اما محصولات نهايی اين واکنش شامل ترکيباتی مانند H۲S (سولفيد هيدروژن) NH۳ (آمونياک) و CH۴ (متان) (که براي بسياری از موجودات زنده سمی هستند) می باشند. برخي از زائدات غيرآلی در آب بدون دخالت باکتريها اکسيده شده و در نتيجه اکسيژن آب را مصرف مي کنند.

كيفيت وكميت لجن و پساب فاضلاب شهری

تصفیه فاضلاب

 فاضلاب شهری ،منبع آب مصرفی جوامع را تامين ميكند .در نواحي خشك ،توليد فاضلاب شهری اساسا كمتر از مقدار دريافتي براي منابع آبي است ، اما در برخي نواحي جريان فاضلاب به دليل نفوذ و شناور شدن درون سيستمهای جمع آوري فاضلاب به منابع آبی وارد ميشود .

مصرف ۸۵%آب به عنوان يك براوردی از توليد فاضلاب شاخص بكار ميرود .(هنری و هينك در سال ۱۹۸۹ )يك شهری باجمعيت ۲۰۰۰۰۰نفري ميانگين حدودا ۳۱ميليون گالن ،فاضلاب خام توليد مي كنند (حدودا ۱۱۷ميليون متر مكعب در روز ).مقدار پساب فاضلاب تصفيه شده خروجي بطور محسوس از مقدار اوليه فاضلاب خام كمتر نشده است .

همان طور كه معمول است اگر لجن بدون آب (خشك)شده باشدكيفيت پساب تصفيه شده از دستگاههای تصفيه ثانويه فاضلاب در ايالت متحده بايستي طبق قانون فدرال ميزان متوسط ماهانه ۳۰ ميلي گرم درليتر از اكسيژن خواهي بيوشيميائي يا BODاندازه گيری مقدار مواد زنده قابل تجزيه بيولوژيكی باقيمانده و ۳۰ ميلي گرم از جامدات معلق (جامدات شناور درفيلتراسيون )مطابقت نمايد .

بيشتر اطلاعات جزئي مربوط به كيفيت پساب شاخص دربخشهائي از اين گزارش ارائه شده است جائي كه اثرات بالقوه سازنده های فردی در نظر گرفته شده است . مقدار لجن فاضلاب شهری توليد شده توسط دستگاههای تصفيه فاضلاب يك مقدار دور از ذهن است .چون اين مقدار تحت عنوان تصفيه لجن شاخص تغيير ميكند. به دليل اينكه توده جامدات خشك در طول بيشتر فرايندهای تصفيه نگهداری مي شوند وزن خشك مفيدترين اصل براي فشردن مقدار لجن تصفيه فاضلاب شهري مي باشد .

تصفيه اوليه و ثانويه يك مقدار كلي حدودا”۹۵/۱پوند (۹۴/۰كيلوگرم)جامدات خشك هر هزار گالن از فاضلاب تصفيه شده را توليد ميكند .مواد شيميائي ولجن ها درطول مراحل تثبيت و انتقال به طور محسوس مي تواند توده جامدات در لجن ها را افزايش دهد .

تثبيت بيولوژيكی براي كاهش توده جامدات معلق درون اكسيداسيون برخي جامدات زنده ارگانوليك فرار درلجن ها بكار ميرود براي مثال اگر لجن شامل ۸۰%جامدات معلق فرار شود و ۵۰%آنها ازطريق اكسيداسيون خراب شود توده تثبيت شده جامدات لجن به ۶۰%از توده اوليه كاهش خواهد يافت.

تصفيه لجن و فاضلاب شهری

پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی

واحد های تصفيه فاضلاب شهری در ايالت متحده آمريكا جهت فاضلاب خام شهری شامل مراحل مقدماتي ،اوليه و ثانويه مي شوند و در برخي ازمراحل تصفيه های اضافي به پساب تصفيه شده (كه يك جريان تغليظ شده از جامدات در مايع است)بنام لجن تبديل ميشود.لجن تصفيه شده مورد نياز براي مصرف يا در دسترس كه تصفيه اضافي پساب ممكن است فرصت مصرف مجدد آن را فراهم كند.در روش اجرائي تصفيه فاضلاب شهری كه شامل مرحله مقدماتی براي تخليه پساب تصفيه شده به آبهای سطحي استفاده  مي شود نه براي تسهيل استفاده برروي محصولات كشاورزی .

چون روشهای تصفيه فاضلاب شهری در ايالت متحده آمريكا به خوبي تاسيس شده و چون پساب مربوط به برخی قسمتهای تصفيه فاضلاب شهری هر دوبه آبهای سطحی تخليه مي شوند و نيز برای آبياری زمينهای كشاورزی مورد استفاده قرار می گيرد ،سطوح بالاتر ياثانويه تصفيه فاضلاب اساسا”براستفاده مجدد فاضلاب در آبياری زمينهای كشاورزی در ايالت متحده آمريكا مقدم تراست.

استفاده مجدد از فاضلاب برای توليد مواد غذائي يا نياز مصرف مجدد ديگری از قبيل تخليه به آبهای زير زمينی و ياآبياری زمينهای شهری اساسا”بعد از تصفيه ثانويه فاضلاب اتفاق می افتد و ممكن است به تصفيه اضافی نياز داشته باشد . در تصفيه ثانويه براي توليد آب بازيافتي(يا براي تهيه آب به نحوي كه مجدداستفاده شود)اغلب مواد منعقد كننده ،فيلتراسيون وموادضدعفونی كننده اضافه می شود . اين تصفيه لجنها ممكن است به روش پركردن زمين يا دفن،دفع شود يا برای توليد محصولات غذائی يا مصارف ديگری مثل پرورش و ايجاد جنگل وكشاورزی وتوليدمحصولات غيرغذائی استفاده شود .

تصفیه فاضلاب صنعتی,فيلترهاي با بستر جاذب

در صورتي که روغن فلزکاري ما از نوع سنتتيک بوده و يا پساب خروجي از واحدهاي قبلي حاوي مقادير روغن بالاتر از استانداردها باشد، از فيلترهاي با بستر جاذب استفاده مي شود. اين فيلترها براساس مجموعه اي از مکانيسم هاي جذب، پيوستگي و انعقاد کار مي کنند.
جاذب موجود در اين فيلترها معمولاً زغال کک بوده که قبل از استفاده با آب خام شستشو شده و سپس تا رسيدن به وزن مشخص با هوا خشک مي شود. سپس به مدت ۲۴ ساعت و در دماي ۵۰ درجه سانتيگراد خشک مي شود. هم چنين از جاذب هاي غيرآلي نظير CaCL۲ يا CaSO۴ .H۲O استفاده کرد.

تصفیه فاضلاب فلزکاری-اولترافيلتراسيون

تصفیه فاضلاب صنعتی

اولترافيلتراسيون تکنيک غشائي است که جهت حذف روغن باقيمانده در فاز آبي استفاده مي شود چراکه در واحدهاي قبلي کمتر از ۹۵ درصد روغن حذف مي شود. از اين فيلترها دو نوع جريان خارج مي شود: پساب حاوي روغن بسيار کم و مايع غليظ روغني. اولترافيلترها به دليل جلوگيري از عبور مواد روغني کلوئيدي به جاي ميکروفيلترها معمولاً انتخاب مي شوند. اين فيلترها معمولاً از جنس سراميک بوده و به صورت توبولار بوده و از شستشوي معکوس جهت تميز کردن آنها استفاده مي شود.