فاضلاب، نتیجه فعالیتهای انسانی در بخشهای شهری، روستایی و صنعتی، یکی از چالشهای اصلی محیطزیست مدرن است. بدون تصفیه مناسب، فاضلاب میتواند به آلودگی آب، خاک و هوا منتهی شده و در نتیجه منجر به تهدید سلامت انسان و اکوسیستمها شود. تصفیه فاضلاب شامل مراحل فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی است که در این میان، تصفیه فیزیکی بهعنوان گام اولیه، نقش کلیدی در حذف ذرات معلق و جامدات بزرگ دارد.
این فرآیند نهتنها از تجهیزات تصفیهخانه محافظت میکند، بلکه کارایی مراحل بعدی را افزایش میدهد. در ادامه به بررسی مفهوم، اهمیت، روشها، تجهیزات و تأثیرات تصفیه فیزیکی فاضلاب میپردازیم.
انواع فاضلاب و ویژگیهای آن
فاضلابها بر اساس منشأ به دو نوع اصلی تقسیم میشوند:
- فاضلاب بهداشتی – انسانی: این فاضلاب از فعالیتهای روزمره مانند شستوشو، پختوپز، استحمام و استفاده از سرویسهای بهداشتی در مناطق مسکونی، تجاری و اداری تولید میشود. این نوع فاضلاب حاوی مواد آلی، میکروارگانیسمهای بیماریزا و جامدات معلق است.
- فاضلاب صنعتی: این فاضلاب از فرآیندهای صنعتی مانند تولید مواد شیمیایی، غذایی یا فلزی تولید میشود و ممکن است حاوی آلایندههای سمی، فلزات سنگین یا روغن باشد.
فاضلابها معمولاً با روانابهای شهری ترکیب شده و تنها حدود ۰.۱ درصد از حجم آنها را جامدات و ناخالصیها تشکیل میدهند. این مقدار اندک شامل مواد آلی و میکروارگانیسمهای بیماریزا است که در صورت عدم تصفیه، میتواند بوی نامطبوع ایجاد کرده و خطرات زیستمحیطی و بهداشتی به همراه داشته باشد.
برای مثال، آلایندههای صنعتی تصفیهنشده میتوانند آبهای زیرزمینی را آلوده کرده و چرخه طبیعی آب را مختل کنند.
همچنین بخوانید: تصفیه مکانیکی یا تصفیه فیزیکی فاضلاب چیست؟
تصفیه فیزیکی فاضلاب چیست؟
تصفیه فیزیکی فاضلاب فرآیندی است که با استفاده از روشهای مکانیکی، ذرات معلق و جامدات درشت مانند تکههای پارچه، شاخوبرگ، ماسه و قطعات پلاستیکی را از فاضلابهای صنعتی و بهداشتی جدا کند.
این مرحله بهعنوان تصفیه اولیه شناخته میشود و هدف آن آمادهسازی فاضلاب برای مراحل بعدی (شیمیایی و بیولوژیکی) و محافظت از تجهیزات مانند پمپها و لولهها در برابر آسیب است. فرآیندهای فیزیکی معمولاً ساده، کمهزینه و مؤثر هستند و نقش مهمی در کاهش بار آلودگی دارند.
دلایل اهمیت تصفیه فیزیکی فاضلاب
تصفیه فیزیکی به دلایل زیر در فرآیند تصفیه فاضلاب ضروری است:
- حفاظت از تجهیزات: حذف ذرات درشت از گرفتگی و فرسایش پمپها، لولهها و اتصالات جلوگیری میکند.
- کاهش بار آلودگی: جداسازی مواد معلق، بار ورودی به مراحل بعدی را کاهش داده و کارایی آنها را افزایش میدهد.
- بهبود کیفیت خروجی: تصفیه اولیه کیفیت پساب را بهبود میبخشد و از انباشت مواد زائد در محیط جلوگیری میکند.
- کاهش هزینهها: حذف ذرات و کاهش حجم لجن، هزینههای تصفیه و دفع را کاهش میدهد.
این فرآیند همچنین با حذف مواد جامد، از مشکلات عملیاتی مانند رسوبگذاری در مخازن و خطوط انتقال جلوگیری میکند.
تأثیر تصفیه فیزیکی بر شاخصهای کیفی پسابها
تصفیه فیزیکی تأثیر به سزایی بر شاخصهای کیفی پساب دارد:
- مواد جامد معلق (TSS): فرایندهایی مانند تهنشینی و آشغالگیری تا ۷۰ درصد TSS را حذف میکنند و موجب افزایش شفافیت پساب میشود.
- تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی (BOD): حذف مواد آلی درشت، بار BOD را کاهش داده و نیاز به اکسیژن در مراحل بیولوژیکی را کم میکند.
- روغن و چربی: چربیگیری، آلایندههای روغنی را حذف کرده و از اختلال در فرآیندهای بیولوژیکی جلوگیری میکند.
- شفافیت و رنگ: حذف ذرات معلق، کدورت آب را کاهش داده و ظاهر آن را بهبود میبخشد.
این تغییرات کیفیت پساب را افزایش داده و برای استفاده مجدد یا بازگشت به محیطزیست، بهتر میکند.
همینطور بخوانید: تصفیه طبیعی فاضلاب چیست؟ | مزایا و انواع
روشهای تصفیه فیزیکی فاضلاب
روشهای تصفیه فیزیکی شامل موارد زیر است:
- آشغالگیری: جداسازی مواد جامد درشت با استفاده از آشغالگیرهای درشت و ریز.
- دانهگیری (شنزدایی): حذف ذرات سنگین مانند شن و ماسه با مخازن دانهگیر.
- تهنشینی اولیه: جداسازی ذرات معلق سنگینتر از آب در مخازن تهنشینی.
- چربیگیری: حذف روغن و چربی با روشهای شناورسازی یا تجهیزات چربیگیر.
- فیلتراسیون: عبور فاضلاب از صافیها برای حذف ذرات ریزتر (در موارد خاص).
هر یک از این روشها برای نوع خاصی از آلایندهها طراحی شده و به بهبود کیفیت فاضلاب کمک میکند.
تجهیزات تصفیه فیزیکی فاضلاب صنعتی و بهداشتی
تجهیزات مورد استفاده در تصفیه فیزیکی شامل موارد زیر میباشد:
- آشغالگیرها: انواع سبدی، دستی، میلهای و مکانیکی برای جداسازی مواد جامد درشت.
- مخازن دانهگیر: برای حذف شن و ماسه با روشهای ثقلی، هوادهی شده یا گریزازمرکز.
- مخازن تهنشینی: مجهز به پلهای لجنروب برای جمعآوری لجن اولیه.
- چربیگیرها: مانند API، CPI و DAF (شناورسازی با هوای محلول) برای حذف روغن و چربی.
انتخاب تجهیزات به عواملی مانند نوع فاضلاب، راندمان مورد نظر و نوع بهرهبرداری (دستی یا خودکار) بستگی دارد.
مراحل اجرایی تصفیه فیزیکی فاضلاب
۱. آشغالگیری: مواد جامد درشت با آشغالگیرهای درشت و سپس ریز جدا میشوند.
2. دانهگیری: انواع روش های دانه گیری بر اساس کیفیت ذرات و دانه ها شامل موارد زیر میباشند.
- دانهگیر ثقلی: فاضلاب از کانالی با سرعت ۰.۳ متر بر ثانیه عبور کرده و ذرات سنگین تهنشین میشوند.
- دانهگیر هوادهی شده: تزریق هوا، چربیها را به سطح آب منتقل میکند.
- دانهگیر گریزازمرکز: ذرات سنگین با نیروی گریزازمرکز جدا شده و قابلبازیافت هستند.
۳. تهنشینی اولیه: ذرات معلق سنگین در مخازن مستطیلی یا دایرهای تهنشین شده و لجن اولیه تولید میشود.
4. چربیگیری: روغن و چربی با تجهیزات DAF یا روشهای هوادهی جدا میشوند.
همچنین بخوانید: مراحل تصفیه آب چیست؟ | مراحل متداول تصفیه آب در تصفیه خانه
دستهبندی پسابها بر اساس روشهای تصفیه
فاضلابها بر اساس روش تصفیه به چهار گروه تقسیم میشوند:
- فاضلابهای قابل تصفیه با فرآیندهای فیزیکی: با روشهای آشغالگیری و تهنشینی.
- فاضلابهای فیزیکی – بیولوژیکی: با ترکیب روشهای فیزیکی و بیولوژیکی مانند لجن فعال.
- فاضلابهای فیزیکی – شیمیایی: با روشهایی مانند خنثیسازی و منعقدسازی.
- فاضلابهای پیشرفته: با فناوریهایی مانند اسمز معکوس و الکترواسمز.
همینطور بخوانید: بررسی تصفیه فاضلاب در کشورهای مختلف
سخن پایانی
تصفیه فیزیکی فاضلاب، بهعنوان پایه فرآیند تصفیه، نقشی اساسی در حذف ذرات معلق و محافظت از تجهیزات دارد. این مرحله با روشهای ساده و مؤثر، کیفیت پساب را بهبود می دهیم و بار مراحل بعدی را کاهش مییابد.
با افزایش نیاز به مدیریت پایدار منابع آب، تصفیه فیزیکی بهعنوان یک راهکار کلیدی برای کاهش آلودگی و حفاظت از محیطزیست مطرح است. استفاده از تجهیزات مناسب و طراحی دقیق این فرآیند، گامی مهم در جهت توسعه پایدار و حفظ منابع طبیعی است.
