تصفیه فاضلاب فلز کاری-امولسيون شکن/سانتريفيوژ

تصفیه فاضلاب صنعتی

اين مرحله براي تصفيه روغن هاي فلزکاري معدني و نيمه سنتتيک استفاده مي شود. در اين مرحله، حذف روغن هاي آزاد، شکست امولسيون ها و حذف روغن هاي امولسيون شده به دست مي آيد. براي جداسازي فاز آب و روغن نياز به تزريق دوز مشخصي از مواد شيميائي مي باشد.
هنگامي که امولسيون شکسته شد، فاضلاب وارد سانتريفيوژ شده که در آن جا روغن در مخزني جمع آوري شده و سپس براي سوزاندن به کوره هدايت مي شود. پساب خروجي از اين واحد وارد واحد اولترافيلتراسيون مي شود.

تصفیه فاضلاب فلز کاری-تانک متعادل سازي

تصفیه فاضلاب

جهت حفظ حالت مداوم جريان از تانک متعادل سازي از جنس فولاد ضدزنگ استفاده مي شود. اين تانک داراي دو خروجي بوده که يکي براي واحد امولسيون شکن/سانتريفيوژ و فيلترهاي بستر جاذب مي باشند. هم چنين در کف اين تانک نيز يک شير خروجي ديگر تعبيه شده که براي خروج ذرات ته نشين شده در کف تانک مي باشد. در صورتي که از فرآيند امولسيون شکن/سانتريفيوژ استفاده شود، فاضلاب بايد تا ۵۰ درجه سانتيگراد حرارت داده شود که براي اين منظور، هيترهاي الکتريکي در تانک بايد تعبيه شود.

تصفیه فاضلاب فلز کاری-فيلتراسيون

تصفیه فاضلاب

ذرات معلق موجود در فاضلاب، در مرحله تصفيه اوليه و توسط روش فيلتراسيون حذف مي شود. معمولاً مقدار ذرات معلق موجود در فاضلابکم مي باشد. اما به جهت ايجاد خوردگي در تأسيسات تصفيه فاضلاب و رسوب در واحدهاي تصفيه بايد حذف شود. براي اين منظور دو نوعفيلتر استفاده مي شود. براي براده هاي فلزي و ذرات قطبي، از فيلترهاي مغناطيسي استفاده مي شود. فيلترهاي مشبکي با قطر ۱۰۰um به آساني تميز شده و در پساب خروجي کمتر از ۱/۰ درصد ذرات موجود در فاضلاب ورودي است.

تصفيه فاضلاب فلزکاری

تصفیه فاضلاب

با توسعه روزافزون استفاده از روغن هاي فلزکاري سنتتيک و نيمه سنتتيک، حذف روغن اهميت کمتري يافته است. در حال حاضر حذف مواد آلي به عنوان فرآيند اصلي در تصفيه اين گونه فاضلاب ها در نظر گرفته مي شود. به طور کلي، روش هاي مختلف تصفيه فاضلاب صنايع فلزکاري براي روغن هاي برپايه روغن شامل متعادل ساز جريان، جداسازي ثقلي روغن هاي آزاد، شکست شيميائي امولسيون، فلوکلاسيون، شناورسازي با هواي محلول و زلال سازي فيلتراسيون جهت حذف روغن، مي باشد.
برخي از روش ها به عنوان تصفيه نهائي نبوده و آلاينده هاي خروجي آنها بايد مورد تصفيه قرار گيرند. براي مثال آلاينده هاي هواي ناشي از فرآيندهاي تبخير، سيستم هاي کنترل آلودگي هوا مورد نياز است و يا براي فرآيند ممبران يافيلتراسيون نياز به کوره هاي حرارتي براي از بين بردن مواد آلي جدا شده است. براي تصفيه کامل فاضلاب هاي صنايع فلزکاري، نياز به يک تأسيسات تصفيه کامل است.

کاربرد انواع فيلتر در تصفيه فاضلاب صنايع فلزي

تصفیه فاضلاب

روان کننده هاي صنايع فلزي (MWF) به طور گسترده جهت خنک سازي و روان کردن قطعات فلزي حين انجام عمليات روي آنها استفاده مي شود. ميزان مصرف ساليانه جهاني اين روغن ها حدود (۹)۱۰٭۲ L بوده و ميزان فاضلاب آن بيش از ۱۰ برابر اين مقدار مي باشد، چراکه اين روغن ها جهت استفاده بايد رقيق شوند. روان کننده هاي مصرف شده به علت دارا بودن مواد شيميائي مختلف، حضور بيو سايدها و غيره، سبب آلودگي هاي شديد زيست محيطي و انتشار بودي فساد شده که لزوم تصفيه و دفع نهائي مناسب و کامل را توجيه مي نمايد. آلاينده هاي اصلي فاضلاب صنايع فلزکاري شامل(COD۸۰۰۰mg/L -۵۰۰۰)، فلزات سنگين (برحسب نوع صنعت)، TSS (براده هاي فلزات)، مواد محلول (آهن، سرب، آلومينيوم، نيتروژن، فسفر و …) و مواد آلي روغني با زنجيره هاي بلند و حلقوي بوده که نياز به روش هاي خاصي براي تصفيه دارد. براي تصفيه اين فاضلاب ها روش هاي مختلف فيزيکي، شيميائي و بيولوژيکي موجود است. تصفيه هاي فيزيکي و شيميائي معمول، مي توانند اين فاضلاب ها را تصفيه کرده، اما استانداردهاي دفع را تأمين نمي کنند. 

استفاده از آب در تمامي صنايع امري اجتناب ناپذير است که در نهايت آب مصرفي و يا مقداري از آن بسته به نوع صنعت به صورت فاضلاب وارد محيط زيست مي شوند. با توجه به معضلاتي که تخليه اين پساب ها در محيط زيست ايجاد مي کنند، کاهش حجم فاضلاب و يا تصفيه آنها لازم به نظر مي رسد. فاضلاب روغن هاي فلزکاري که هدف اصلي آن روان کردن، کم کردن اصطکاک و خنک کردن مي باشد، از زمره فاضلاب هائي است که داراي آلودگي بسيار بالا بوده و به عنوان يک فاضلاب سمي (به دليل وجود مواد افزودني مانند مواد بازدارنده خوردگي و مواد بازدارنده رشد باکتري) براي محيط هاي پذيرنده مطرح مي باشد.

آلاينده هاي اصلي فاضلاب صنايع فلزکاري شامل (COD (۵۰۰۰۰-۸۰۰۰۰ mg/L، فلزات سنگين (بر حسب نوع صنعت)، TSS (براده هاي فلزات)، مواد محلول (آهن، سرب، آلومينيوم، نيترات، فسفر و …) و مواد آلي روغني با زنجيره هاي بلند و حلقوي بوده که نياز به روش هاي خاصي براي تصفيه دارد. براي تصفيه اين فاضلاب ها روش هاي مختلف فيزيکي، شيميائي و بيولوژيکي موجود است. در اوايل دهه ۱۹۹۰، عمده روش هاي تصفيه، فيزيکي (اولترافيلتراسيون و تبخير) يا شيميائي (اضافه کردن ماده منعقد کننده) بود اما در دهه اخير توجه به روش هاي بيولوژيکي براي تصفيه اين فاضلاب ها بيشتر شده است. روغن هاي فلزکاري از نظر ترکيبات تشکيل دهنده بسيار گسترده بوده که همين امر در ايجاد يک روش تصفيه يا بازيابي واحد براي روغن هاي مختلف، ايجاد اشکال مي کند. 

واحد گندزدایی,واحد هضم لجن,تابلو کنترل و توزیع قدرت

تصفیه فاضلاب

واحد گندزدایی

اگرچه وجود میکروارگانیسم­ها و به خصوص باکتری­ها در تصفیة فاضلاب نقشی اساسی را دارند ولی خروج بدون کنترل آنها از تصفیه­ خانه و ورود آنها به منابع آب پذیرنده می­تواند سبب بروز آلودگی میکروبی و بیماری­های ناشی از آن شود. به همین سبب فرآیند گندزدایی به عنوان آخرین فرآیند مورد استفاده قرار خواهد گرفت. در این واحد با انجام مجموعه­ای از واکنش­های اکسیداسیون میکروارگانیسم­های موجود از جریان فاضلاب حذف می­گردند.

واحد هضم لجن

به منظور نگهداری لجن مازاد تا زمان دفع نهایی آن، یک مخزن برای ذخیره لجن در نظرگرفته شده است.

تابلو کنترل و توزیع قدرت

برای بهره­برداری مناسب از سیستم­های تصفیه لازم است که بهره­ بردار بتواند بوسیله یک تابلو فرمان کلیه تجهیزات الکترومکانیکی سیستم را کنترل و راهبری نماید. بنابراین یکی از اجزای سیستم تصفیه تابلو کنترل و توزیع قدرت است.

تصفیه فاضلاب,واحد ته نشینی

تصفیه فاضلاب

مجموعه فرآینـدهای اتفاق افتاده در مخـزن هـوادهـی منجـر بـه تولیـد توده ­های بیولوژیکی سنگینی می ­شودکه قابلیت ته ­نشینی دارند. از این رو پس از مخزن هوادهی یک مخزن ته­ نشینی قرارداده می­شود تا بدین وسیله بتوان توده ­های تشکیل شده را ازجریان فاضلاب حذف نمود.

در کف این مخزن تجهیزات مربوط به پمپاژ لجن ته ­نشین شده که شامل پمپ حبابی (Air Lift Pump) و لوله ورودی هوای آن و نیز لوله تخلیه لجن وجود دارد. لجن ته ­نشین شده در مخزن ته ­نشینی لازم است که ضمن خروج از مخزن ته ­نشینی با نسبت مناسب به سمت مخزن هوادهی و هاضم لجن فرستاده شود. به سبب آنکه لخته ­های تشکیل شده لجن بصورتی ضعیف به یکدیگر پیوسته شده ­اند استفاده از پمپهای سانتریفیوژ سبب شکسته شدن این لخته ­ها خواهد شد. به همین علت برای پمپاژ لجن فعال معمولاً از پمپهای حبابی (Air Lift Pump) استفاده می­شود.

سیستم تصفیه فاضلاب,واحد آشغالگیری-پمپاژ اولیه

تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال

آشغالگیری

ذرات درشت دانه معمولاً درجریانات فاضلابها وجود دارد. برای جلوگیری از ایجاد مشکل در تأسیسات الکترومکانیکال و گرفتگی در لوله لازم است که این ذرات درشت دانه جدا گردند. به منظور جداسازی هرگونه مواد جامد درشت که از راههای مختلف می­توانند وارد شبکه جمع­ آوری فاضلاب شود، در ابتدای سیستم یک واحد آشغالگیری پیش بینی شده است. این مواد جامد درشت مشکلاتی از قبیل گرفتگی و خوردگی پمپ ها و اتصالات آنها، تجمع در حوض هوادهی و انسداد فیزیکی لوله ­های ارتباطی را به دنبال دارند. آشغالگیرها در انواع و ظرفیت های مختلف قابل ساخت هستند که طراحی و ساخت آنها با توجه به دبی فاضلاب، قطر ذرات عبوری، دستی یا مکانیکی بودن تمیزشدن آن، pH فاضلاب و شرایط بهره ­برداری محلی صورت می­گیرد.

ایستگاه پمپاژ اولیه

با توجه به اینکه عموماً عمق لوله انتقال دهنده فاضلاب به سیستم بیش از ۲ متر است لذا لازم  است که جهت ایجاد شرایط هیدورلیکـی مناسب، عملیات پمپاژ صورت گیرد. که جهت کاهش هزینه­ ها می­توان پمپ های مزبور را در مخزن متعادل ساز کارگذاری کرده و از این مخزن به عنوان ایستگاه پمپاژ اولیه نیز استفاده نمود.این واحد شامل تجهیزاتی نظیر الکتروپمپ های مستغرق فاضلابی و سطح سنج می­باشد.

 

سیستم تصفیه فاضلاب,انتخاب روش تصفیه

روش تصفیه فاضلاب

سهم بسیار بالایی از بار آلودگی فاضلاب های بهداشتی مربوط به اجزای آلی آن می­باشد. این اجزا به سبب ماهیت خود منبع تغذیه بسیار مناسبی برای میکروارگانیسم­ها می­باشند. ماهیت آلی فاضلاب تولیدی مجموعه از یک سو و بارآلودگی آن از سوی دیگر، سبب برتری روشهای بیولوژیکی بر دیگر روشها برای انجام عملیات اصلی تصفیه می­گردد. البته از روشهای ته نشینی و گندزدایی نیز در جریان تصفیه استفاده می­شود ولی بخش اصلی تصفیه به کمک روشهای بیولوژیکی به انجام خواهد رسید.

کیفیت پساب خروجی مورد نظر

انواع روش های ضد عفونی

مطابق قوانین زیست محیطی کشور، پساب تصفیه ­خانه­ های فاضلاب باید پس از تصفیه به یکی از ۳ منبع پذیرنده تخلیه گردد. این سه منبع پذیرنده عبارت از آبهای سطحی، چاه جاذب و مصارف کشاورزی و آبیاری می­باشند. براین اساس سازمان حفاظت محیط زیست ایران جدولی را ترتیب داده است که در آن حداکثر مقدار استاندارد آلاینده­ها را برای تخلیه به هر یک از سه منبع پذیرندة پساب مشخص نموده است.

جدول- استاندارد آلاینده ها برای تخلیه به منابع پذیرنده پساب

شمارهمواد آلوده کنندهتخلیه به آبهای سطحی

mg/l

تخلیه به چاه جاذب

mg/l

مصارف کشاورزی و آبیاری

mg/l

۱نقرهAg۱۱/۰۱/۰
۲آلومینیومAl۵۵۵
۳آرسنیکAs۱/۰۱/۰۱/۰
۴برB۲۱۱
۵باریمBa۵۱۱
۶بریلیومBc۱/۰۱۵/۰
۷کلسیمCa۷۵
۸کادمیمCd۱/۰۱/۰۰۵/۰
۹کلرآزادCl۱۱۲/۰
۱۰کلرایدCl۶۰۰  (تبصره۱)۶۰۰  (تبصره۲)۶۰۰
۱۱فرم آلدئیدCl120۱۱۱
۱۲فنلC6H5H۱ناچیز۱
۱۳سیانورCN۵/۰۱/۰۱/۰
۱۴کبالتCo۱۱۰۵/۰
۱۵کرمCr+6۵/۰۱۱
۱۶کرمCr+3۲۲۲
۱۷مسCu۱۱۲/۰
۱۸فلورایدF۵/۲۲۲
۱۹آهنFe۳۳۳
۲۰جیوهHgناچیزناچیزناچیز
۲۱لیتیمLi۵/۲۵/۲۵/۲
۲۲منیزیمMg۱۰۰۱۰۰۱۰۰
۲۳منگنزMn۱۱۱
۲۴مولیبدنMo۰۱/۰۰۱/۰۰۱/۰
۲۵نیکلNi۲۲۲
۲۶آمونیم برحسبNH4۵/۲۱
۲۷نیتریت برحسبNO2۱۰۱۰
۲۸نیترات برحسبNO3۵۰۱۰
۲۹فسفات برحسب فسفر ۶۶
۳۰سربPb۱۱۱
۳۱سلنیمSc۱۱/۰۱/۰
۳۲سولفیدSH2۳۳۳
۳۳سولفیتSO3۱۱۱
۳۴سولفاتSO4۴۰۰ (تبصره۱)۴۰۰ (تبصره۲)۵۰۰
۳۵وانادیمV۱/۰۱/۰۱/۰
۳۶رویZn۲۲۲
۳۷چربی روغن ۱۰۱۰۱۰
۳۸دترجنتABS۵/۱۵/۱۵/۱
۳۹بی.او.دی (تبصره ۳)BOD5۳۰ (لحظه­ای ۵۰)۳۰ (لحظه­ای ۵۰)۱۰۰
۴۰سی.او.دی (تبصره ۳)COD۶۰(لحظه­ای۱۰۰)۶۰ (لحظه­ای۱۰۰)۲۰۰
۴۱اکسیژن محلول (حداقل)DO۲۲
۴۲مجموع ‌مواد جامد ‌محلولTDS(تبصره۱)(تبصره۲)
۴۳مجموع مواد جامد معلقTSS۴۰(لحظه­ای۶۰)۱۰۰
۴۴مواد قابل ته نشینیSS۰
۴۵پ – هاش (حدود)pH۵/۸-۵/۶۹-۵۵/۸-۶
۴۶مواد رادیو اکتیو ۰۰۰
۴۷کدورت (واحد کدورت) ۵۰۵۰
۴۸رنگ (واحد رنگ) ۷۵۷۵۷۵
۴۹درجه حرارت (تبصره۴)
۵۰کلیفرم گوارشی

(تعداد در ۱۰۰ میلی لیتر)

 ۴۰۰۴۰۰۴۰۰
۵۱کل کلیفرم

(تعداد در ۱۰۰ میلی­لیتر)

MPN۱۰۰۰۱۰۰۰۱۰۰۰
۵۲تخم انگل (تبصره۵)

 

 تبصره ۱ : تخلیه با غلظت بیش از میزان مشخص شده در جدول در صورتی مجاز خواهد بود که پساب خروجی، غلظت کلراید، سولفات و مواد محلول منبع پذیرنده را در شعاع ۲۰۰ متری بیش از ده درصد افزایش ندهد.

تبصره ۲ : تخلیه با غلظت بیش از میزان مشخص شده در جدول در صورتی که مجاز خواهند بود که افزایش کلراید، سولفات و مواد محلول پساب خروجی نسبت به آب مصرفی بیش از ده درصد نباشد.

تبصره ۳ : صنایع موجود مجاز خواهند بود BOD5 و COD را حداقل ۹۰ درصد کاهش دهند.

تبصره ۴ : درجه حرارت باید به میزانی باشد که بیش از ۳ درجه سانتیگراد در شعاع ۲۰۰ متری محل ورود آن، درجه حرارت منبع پذیرنده را افزایش یا کاهش ندهد.

تبصره ۵ : تعداد تخم انگل (نماتد) در فاضلاب تصفیه شده شهری، در صورت استفاده از آن جهت آبیاری محصولاتی که به صورت خام مورد مصرف قرار می گیرد نباید بیش از یک عدد در لیتر باشد.