فاضلاب شهری شامل آب‌های مصرف شده در کاربری‌های خانگی، تجاری و صنعتی است که پس از استفاده به صورت فاضلاب به سیستم‌های جمع‌آوری و دفع فاضلاب منتقل می‌شود. این فاضلاب حاوی مواد آلی و آلاینده‌های شیمیایی و میکروبی مختلفی است که می‌تواند به آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی منجر شود. با جمع‌آوری اصولی فاضلاب شهری از طریق ایجاد شبکه جمع‌آوری فاضلاب، از آلودگی محیط‌زیست، آسیب به بهداشت عمومی و انتشار بیماری‌ها پیشگیری صورت می‌گیرد. فرایند تصفیه فاضلاب با حذف آلاینده‌ها، بازیافت آب و تولید انرژی پاک، نقشی اساسی در مدیریت پایدار منابع آب و حفظ سلامت جامعه ایفا می‌کند. در ادامه توضیح می‌دهیم فاضلاب شهری چیست و چه ویژگی‌هایی دارد.
ویژگی های فاضلاب شهری چیست؟
فاضلاب شهری مجموعه‌ای پیچیده از مواد آلی، شیمیایی و میکروبی است که پس از مصارف مختلف خانگی، تجاری و صنعتی به سیستم‌های جمع‌آوری فاضلاب شهری وارد می‌شود. این فاضلاب به دلیل تنوع منابع تولیدی آن، دارای ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی متفاوتی است. شناخت دقیق این ویژگی‌ها برای طراحی و مدیریت سیستم‌های تصفیه فاضلاب شهری بسیار حیاتی است. ویژگی های فاضلاب شهری را می‌توان در سه دسته کلی فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی بررسی کرد که در ادامه به آن می‌پردازیم.
اگر نیاز به تصفیه فاضلاب دارید می‌توانید به صفحه پکیج تصفیه فاضلاب شرکت پاک پساب اقلیم مراجعه کنید.
ویژگی‌های فیزیکی فاضلاب شهری
ویژگی‌های فیزیکی فاضلاب شهری به مشخصاتی نظیر رنگ، بو، دما، جامدات معلق و کدورت مربوط می‌شود.
1. رنگ
رنگ فاضلاب ممکن است ناشی از وجود مواد آلی، معدنی و یا محصولات جانبی ناشی از تجزیه بیولوژیکی باشد. تغییر رنگ فاضلاب می‌تواند نشانه‌ای از تغییر ترکیب آن باشد و اطلاعات مفیدی برای پایش کیفیت فاضلاب ارائه دهد.
2. بو
بوی فاضلاب عمدتاً ناشی از تجزیه مواد آلی توسط میکروارگانیسم‌ها و تولید گازهایی مانند سولفید هیدروژن، آمونیاک و متان است.
بوی نامطبوع می‌تواند مشکلات بهداشتی و زیست‌محیطی ایجاد کند و کاهش آن یکی از اهداف اصلی تصفیه فاضلاب است.
3. دما
دمای فاضلاب معمولاً به دمای آب ورودی و فرایندهای خانگی و صنعتی بستگی دارد. دما بر سرعت واکنش‌های شیمیایی و بیولوژیکی تأثیر می‌گذارد و می‌تواند روی کارایی سیستم‌های تصفیه اثرگذار باشد.
4. جامدات معلق (TSS)
جامدات معلق شامل ذرات آلی و معدنی هستند که به طور معلق در فاضلاب وجود دارند. اندازه‌گیری جامدات معلق برای تعیین نیاز به تصفیه فیزیکی و کنترل کیفیت خروجی فاضلاب ضروری است.
5. کدورت
کدورت ناشی از وجود ذرات معلق و مواد آلی و معدنی کلوئیدی در فاضلاب است. کدورت بالا می‌تواند نشان‌دهنده میزان آلودگی فاضلاب باشد و روی فرایندهای تصفیه تأثیر بگذارد.
محصول پیشنهادی: آب شیرین کن صنعتی
ویژگی‌های شیمیایی فاضلاب شهری
ویژگی‌های شیمیایی فاضلاب شامل ترکیبات آلی و معدنی، مواد مغذی، مواد سمی و پارامترهای شیمیایی مانند pH، COD و BOD می‌شود.
1. pH
pH میزان اسیدی یا قلیایی بودن فاضلاب را نشان می‌دهد.pH بر کارایی فرایندهای بیولوژیکی و شیمیایی تصفیه فاضلاب تأثیر مستقیم دارد و باید در محدوده مناسب نگه داشته شود.
2. نیاز اکسیژن بیوشیمیایی (BOD)
BOD میزان اکسیژن موردنیاز برای تجزیه بیولوژیکی مواد آلی در فاضلاب را اندازه‌گیری می‌کند. این پارامتر نشان‌دهنده مقدار آلودگی آلی فاضلاب است و برای طراحی سیستم‌های تصفیه بیولوژیکی استفاده می‌شود.
3. نیاز اکسیژن شیمیایی (COD)
COD میزان اکسیژن موردنیاز برای اکسیداسیون شیمیایی مواد آلی موجود در فاضلاب را تعیین می‌کند. COD یک شاخص سریع‌تر از BOD برای سنجش آلودگی آلی است و به‌عنوان معیاری برای کنترل فرایندهای تصفیه استفاده می‌شود.
4. مواد مغذی (نیتروژن و فسفر)
نیتروژن و فسفر از مهم‌ترین مواد مغذی موجود در فاضلاب هستند که می‌توانند به رشد جلبک‌ها و ایجاد مشکلات زیست‌محیطی مانند اوتروفیکاسیون منجر شوند. حذف این مواد از فاضلاب برای جلوگیری از آلودگی منابع آبی بسیار مهم است.
5. مواد سمی
فاضلاب شهری ممکن است حاوی مواد سمی مانند فلزات سنگین، مواد شیمیایی صنعتی و داروها باشد. وجود مواد سمی می‌تواند به سلامت انسان و محیط‌زیست آسیب برساند و نیاز به فرایندهای تصفیه پیشرفته دارد.
پیشنهاد می‌کنیم از مقاله فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی دیدن کنید.
ویژگی‌های بیولوژیکی فاضلاب شهری
ویژگی‌های بیولوژیکی فاضلاب شهری شامل موجودات زنده مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و پروتوزوآها است که می‌توانند سلامت محیط‌زیست و کارایی سیستم‌های تصفیه را تحت تأثیر قرار دهند.
1. باکتری‌ها
باکتری‌های موجود در فاضلاب می‌توانند شامل انواع پاتوژن و باکتری‌های مفید برای فرایندهای تصفیه باشند. باکتری‌های پاتوژن می‌توانند بهداشت عمومی را تهدید کنند؛ اما باکتری‌های مفید برای تصفیه بیولوژیکی ضروری هستند.
2. ویروس‌ها
ویروس‌های موجود در فاضلاب می‌توانند بیماری‌های مختلفی را انتقال دهند. کنترل و حذف ویروس‌ها در فرایند تصفیه برای حفظ سلامت عمومی بسیار مهم است.
3. قارچ‌ها و پروتوزوآها
این موجودات می‌توانند در فاضلاب حضور داشته باشند و بسته به شرایط محیطی رشد کنند. برخی از این موجودات می‌توانند به فرایندهای تصفیه بیولوژیکی کمک کنند، درحالی‌که برخی دیگر می‌توانند مشکلاتی ایجاد کنند.
پیشنهاد می‌کنیم مقاله تاریخچه تصفیه فاضلاب را بخوانید.
دلیل اهمیت تصفیه فاضلاب شهری چیست؟
تصفیه فاضلاب شهری به دلایل متعددی صورت می‌گیرد که می‌توان آن‌ها را در چهار دسته اصلی محیط زیستی، بهداشتی، اقتصادی اجتماعی خلاصه کرد. در ادامه این دلایل را شرح می‌دهیم.
1. دلایل محیط زیستی
الف) جلوگیری از آلودگی منابع آب: فاضلاب شهری حاوی مواد آلی، مواد شیمیایی و میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا است که می‌تواند به آلودگی منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی منجر شود. تصفیه فاضلاب از ورود آلاینده‌ها به منابع آبی جلوگیری کرده و کیفیت آب را حفظ می‌کند که برای حیات آبزیان و استفاده‌های انسانی ضروری است.
ب) حفاظت از اکوسیستم‌های آبی: آلاینده‌های موجود در فاضلاب می‌توانند به تغییرات شدید در اکوسیستم‌های آبی منجر شوند. تصفیه فاضلاب باعث کاهش مواد مغذی اضافی مانند نیتروژن و فسفر می‌شود که می‌توانند به پدیده اوتروفیکاسیون (رشد بی‌رویه جلبک‌ها) منجر شوند و اکوسیستم‌ها را مختل کنند.
2. دلایل بهداشتی
الف) کاهش بیماری‌های منتقل شونده از آب: فاضلاب شهری حاوی میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها و انگل‌ها است. تصفیه فاضلاب از انتشار این پاتوژن‌ها جلوگیری کرده و خطر بروز بیماری‌های منتقل شونده از آب مانند اسهال، هپاتیت و وبا را کاهش می‌دهد.
ب) بهبود شرایط بهداشتی عمومی: بوی نامطبوع و آلودگی ناشی از فاضلاب تصفیه‌نشده می‌تواند شرایط بهداشتی نامناسبی ایجاد کند. تصفیه فاضلاب باعث کاهش بوهای نامطبوع و بهبود شرایط بهداشتی محیط زندگی می‌شود که این امر به افزایش کیفیت زندگی ساکنان شهر کمک می‌کند.
3. دلایل اقتصادی
الف) بازیافت منابع: فاضلاب شهری می‌تواند به‌عنوان منبعی برای بازیافت آب، انرژی و مواد مغذی استفاده شود. تصفیه فاضلاب امکان بازیافت آب برای مصارف غیرشرب، تولید بیوگاز از طریق هضم بی‌هوازی و بازیافت مواد مغذی برای کشاورزی را فراهم می‌کند که می‌تواند به صرفه‌جویی در منابع طبیعی و کاهش هزینه‌ها منجر شود.
روش های تصفیه فاضلاب شهری چیست؟
تصفیه فاضلاب شهری شامل روش هایی است که می‌توانند ناخالصی‌های فاضلاب را حذف کنند. به طور عمده، از سه روش عمده برای تصفیه فاضلاب استفاده می‌شود. با پیروی از این روش‌ها، فاضلاب از کلیه آلاینده‌ها پاک‌سازی شده و به آبی تبدیل می‌شود که هم برای استفاده انسان و هم برای محیط‌زیست بی‌خطر است.
در ادامه به شرح مختصر هر یک از روش های تصفیه فاضلاب شهری می‌پردازیم:
- روش فیزیکی: اساساً فرایند حذف مواد جامد شناور و جامدات معلق کوچک و بزرگ از فاضلاب از طریق دو فرایند ته‌نشینی، غربالگری و فیلتراسیون صورت می‌گیرد. ذرات معلق یا ذرات شناور با فیلتراسیون حذف می‌شوند. همچنین جامدات بزرگ‌تر از طریق روش هایی همچون آشغال‌گیری، دانه‌گیری و ته‌نشینی از بدنه فاضلاب حذف می‌شوند.
- روش بیولوژیکی: در این روش، آلاینده‌های آلی یا سایر ضایعات آلوده‌کننده محیط‌زیست توسط باکتری‌ها و میکروب‌هایی که آلاینده‌های فاضلاب را به محصولات جانبی مانند لجن تبدیل میکنند، تصفیه می‌شوند.
- روش شیمیایی: در این روش از مواد شیمیایی در تصفیه فاضلاب استفاده می‌شود. همچنین از مواد شیمیایی برای گندزدایی کردن فاضلاب استفاده می‌شود.
محصول پیشنهادی: فیلتر پرس
مراحل تصفیه فاضلاب شهری
تصفیه فاضلاب شهری یکی از مهم‌ترین فرایندها برای حفظ محیط‌زیست و بهداشت عمومی می‌باشد. این فرایند شامل چندین مرحله است که با استفاده از فرایندهای مختلف، مواد آلاینده از فاضلاب حذف می‌شود. در ادامه به شرح مراحل تصفیه فاضلاب شهری می‌پردازیم.
1. تصفیه اولیه (Primary Treatment)
در این مرحله، هدف اصلی حذف ذرات معلق و مواد جامد بزرگ است که به سادگی با ته‌نشینی یا فیلتراسیون از آب جدا می‌شوند. این فرایند شامل آشغال‌گیری، ته‌نشینی اولیه و گاهی استفاده از دانه گیر است. در آشغال‌گیری، فاضلاب از طریق عبور از صفحات متخلخل که به دو دسته کلی آشغالگیر درشت دانه و آشغالگیر ریزدانه تقسیم می‌گردد، پاک‌سازی می‌شود. جامدات بزرگ مانند پارچه، چوب و سنگ و جامدات کوچکتر همچون شن و ماسه میباشند. پس از غربالگری، فاضلاب به حوضچه‌های ته‌نشینی منتقل می‌شود، جایی که مواد معلق سنگین تر از آب به ته حوضچه سقوط میکنند و لجن اولیه را تشکیل میدهند.
2. تصفیه ثانویه (Secondary Treatment)
در این مرحله، مواد آلی باقی‌مانده که به طور کامل در تصفیه اولیه حذف نشده‌اند، از طریق فرایندهای بیولوژیکی تجزیه می‌شوند. این مرحله عمدتاً شامل فرایندهای هوازی است که در آن از باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها برای تجزیه مواد آلی استفاده می‌شود. یکی از رایج‌ترین روش‌های تصفیه ثانویه، استفاده از راکتورهای لجن فعال است که در آن‌ها فاضلاب با لجن فعال (که شامل باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها است) مخلوط می‌شود. این میکروارگانیسم‌ها با مصرف اکسیژن، مواد آلی را تجزیه کرده و به ترکیبات ساده‌تر تبدیل میکنند. سپس آب به حوضچه ته‌نشینی ثانویه منتقل می‌شود تا لجن تولید شده در این مرحله جدا شود.
3. تصفیه سوم (Tertiary Treatment)
تصفیه سوم یا تصفیه پیشرفته شامل فرایندهای بیشتری برای حذف مواد آلاینده خاصی است که ممکن است هنوز در فاضلاب باقی‌مانده باشند. این مواد شامل نیتروژن، فسفر و مواد شیمیایی خطرناک مانند فلزات سنگین و مواد آلی مقاوم می‌شوند. روش‌های رایج در این مرحله شامل انعقاد و لخته‌سازی برای حذف فسفر، تصفیه‌های فیزیکی مانند فیلتراسیون نهایی، و روش‌های شیمیایی برای خنثی‌سازی آلاینده‌ها است. همچنین در این مرحله از روش‌های غشایی پیشرفته مانند اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون نیز برای حذف مواد بسیار کوچک استفاده می‌شود.
4. ضدعفونی (Disinfection)
بعد از مراحل تصفیه، فاضلاب تصفیه شده ممکن است هنوز حاوی میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا باشد؛ بنابراین، مرحله ضدعفونی برای حذف این میکروارگانیسم‌ها الزامی است. رایج‌ترین روش ضدعفونی استفاده از کلر است که به فاضلاب اضافه می‌شود تا میکروارگانیسم‌های مضر را از بین ببرد. علاوه بر کلرزنی، از روش‌های دیگر مانند اشعه ماورا بنفش (UV) و استفاده از ازن نیز برای ضدعفونی فاضلاب استفاده می‌شود.
5. تصفیه و مدیریت لجن (Sludge Treatment and Management)
در طول فرایند تصفیه فاضلاب، مقدار زیادی لجن تولید می‌شود که نیاز به تصفیه و مدیریت دارد. لجن معمولاً از طریق فرایندهایی مانند هضم بی‌هوازی، تثبیت با آهک و آبگیری تصفیه و کم حجم می‌شود. هضم بی‌هوازی یکی از روش‌های رایج برای کاهش حجم لجن و تولید بیوگاز است که می‌تواند به‌عنوان منبع انرژی استفاده شود.
می‌توانید در مقاله مراحل تصفیه فاضلاب اطلاعات کامل درباره این مراحل را بخوانید.
هدف از تصفیه فاضلاب شهری چیست؟
هدف اصلی از تصفیه فاضلاب شهری شامل موارد زیر است:
- حفاظت از محیط‌زیست: تصفیه فاضلاب به کاهش آلودگی منابع آب کمک می‌کند، از جمله رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و سفره‌های آب زیرزمینی. فاضلاب شهری شامل مواد آلاینده مانند نیتروژن، فسفر، املاح و مواد آلی است که اگر به‌صورت تصفیه نشده دفع شوند، می‌توانند منابع آب را آلوده کنند و برای جانداران آبزی و گیاهان خطرناک باشند.
- حفظ بهداشت عمومی: تصفیه فاضلاب کمک می‌کند تا آلودگی‌های مختلفی که می‌توانند از طریق فاضلاب به آب‌های زیرزمینی یا سطحی منتقل شوند، کاهش یابند. این مسئله اهمیت بسیاری در حفظ سلامتی و بهداشت جامعه دارد.
- استفاده مجدد از منابع آب: با تصفیه فاضلاب ، می‌توان مقادیر زیادی آب را بازیافت کرد و مجدداً برای مصارف مختلفی مانند آبیاری کشاورزی، شستشوی معابر شهری و سایر مصارف غیرشرب استفاده کرد.
سخن پایانی
در این مطلب توضیح دادیم که علت اهمیت فاضلاب شهری چیست و ویژگی‌های آن را بررسی کردیم. تصفیه فاضلاب، از مهم‌ترین برنامه‌های دولت‌ها برای حفظ بهداشتی عمومی و سلامت محیط‌زیست و همچنین کمک به تداوم منابع آبی می‌باشد. فاضلاب‌ها باتوجه‌به نوع تولید آن، دارای انواع آلودگی‌های آلی و میکروبی و همچنین انواع مواد شیمیایی و فلزات سنگین می‌باشد. عدم تصفیه صحیح فاضلاب موجب آزادسازی این مواد آلوده در طبیعت و نابودی محیط‌زیست و همچنین تأثیر آلاینده‌ها بر زندگی انسان‌ها می‌گردد.
احداث تصفیه خانه فاضلاب چه به صورت متمرکز و چه به صورت غیرمتمرکز (پکیج‌های تصفیه فاضلاب) موجب کاهش خطرات انتشار آلودگی و ایجاد بیماری‌های مختلف و همچنین بازیافت آب و استفاده مجدد آن می‌شود.
