یكی از مهمترین منابع آلوده كننده محیط زیست ، فاضلاب صنایع مختلف میباشد بی شك فاضلاب صنعتی برای همه كشورها وجود دارد و برای كشورهای در حال توسعه این مشكل به مراتب حادتر است زیرا این كشورها صنعت را وارد میكنند قبل از اینكه به تكنولوژی تصفیه آن فاضلاب قابل دسترسی پیدا كرده باشند

تصفیه آبهای صنعتی

مقدمه :

     یكی از مهمترین منابع آلوده كننده محیط زیست ، فاضلاب صنایع مختلف میباشد . بی شك فاضلاب صنعتی برای همه كشورها وجود دارد و برای كشورهای در حال توسعه این مشكل به مراتب حادتر است زیرا این كشورها صنعت را وارد میكنند قبل از اینكه به تكنولوژی تصفیه آن فاضلاب قابل دسترسی پیدا كرده باشند .

     در رابطه با فاضلاب صنعتی یك فرد متخصص بایستی با مسائل زیر آشنا باشد :

1- آشنایی با روشهای تقلیل فضولات : اصولاً در هر صنعتی تغییرفرایند بنحوی كه آلاینده كمتری دارد فاضلاب گردد وجود دارد.  فرد متخصص بابررسی دقیق كلیه نقاط مصرف آب ، راههای كم كردن حجم فاضلاب را شناسایی نماید بعبارتی فرایندهای خشك را جایگزین فرایندهای تر نماید . همچنین از بهترین روشهای مدیریت دراین زمینه كنترل واحدهای جدید تحت عنوان Inplunt Control میباشد .

2-  تقسیم بندی فاضلابهای صنایع مختلف

3- آشنایی با روشهای تصفیه هر صنعت .

4-آشنایی با استانداردهای تخلیه پساب : چون حمل دفع پساب بسته به اینكه كجا باشد   استانداردهای خاص آن نقطه را داراست پس بایستی حمل دفع پساب حاصل از فاضلاب مشخص باشد ، مثلاً تخلیه پساب Sewer را حتر از تخلیه پساب به آبهای پذیرنده است زیرا مورد دوم استاندارد بالاتری را نیاز دارد در این رابطه دو استاندارد داریم :

1) BAT=Best Available Technology

2) BPT=Best Practical Technology

     BAT « بهترین تكنولوژی موجود » كه از لحاظ اقتصادی قابل اجراست را برای حل مشكل فاضلاب صنعتی معرفی می نماید . در حالی كه BPT « بهترین تفكیك عملی موجود » را برای حل مشكل معرفی می نماید كه ممكن است همواره اقتصادی نباشد معمولاً صنایع استاندارد BAT را        می پذیرند اما BPT مشكل اقتصادی دارد و كمتر می پذیرند بنابراین بهتر است همواره در جستجوی راههای عملی واقتصادی باشیم .

برای رسیدن به این استانداردها بایستی سیاستهای زیر را اتخاذ نمود :

     الف ) تصفیه بصورت متمركز Centralized Waste treatment (CWT) یعنی صنایع مشابه را در یك نقطه مكانی واحد ، ترجیحاً دور از شهر متمركز نمائیم در كنار هم بودنشان باعث صرفه جوئی در احداث تصفیه خانه خواهد شد .

     ب ) تصفیه بصورت مشترك Joint treatmant of Industrial water . در این روش صاحبان صنایع مایلند كه فاضلاب صنعت خود را داخل Sewer  تخلیه نمایند ولی این كار مشروط به موارد زیر است :

-         شهر دارای شبكه جمع آوری فاضلاب و تصفیه خانه باشد .

-         ظرفیت پذیرش برای فاضلاب صنایع موجود در شهر وجود داشته باشد .

     حسن این روش دارا بودن اوپراتور ورزیده برای تصفیه خانه مشترك می باشد در هر حال آلاینده های موجود در صنعت بایدازنوع سازگار(Compatible)باشد یعنی حاوی آلاینده هایی شبیه فاضلاب خانگی باشدنظیر ازت ـ فسفر ـ چربی ـ BODوغیره ودرصورت وجودآلاینده های ناسازگار ، عمل پیش تصفیه ضرورت پیدا می نماید باید توجه داشت كه غلظت آلاینده های سازگار در حدی نباشد كه موجب بروز شوك برای تصفیه خانه فاضلاب شهری گردد درچنین حالتی پیش تصفیه مورد نیاز متناسب سازی (Proportioning) میباشد .  

روشهای مدیریت بر فاضلاب صنعتی

 

 

 

 

با توجه به توجیهات زیر ، تصفیه مشترك فاضلاب صنعتی بر تصفیه اختصاصی ارجهیت دارد .

اول اینكه تصفیه اختصاصی نیاز به تصفیه خانه مجزا دارد و بعد از تصفیه حجم زیادی ازلجن بوجود می آید كه مشكل دفع را پیش می آورد ثانیاً فاضلابهای صنعتی غالباً فصلی هستند وبرای راه اندازی مجدد نیاز به پرسنل ورزیده دارد ولی با روند تصفیه مشترك این مشكلات قابل حل است و در كل تصفیه مشترك پیشنهاد میگردد .

 

شناسایی واحدهای صنعتی :

جهت شناسایی واحدهای صنعتی ابتدا بایستی پرسشنامه تهیه نمود . پرسشنامه خود به سه بخش تقسیم میگردد :

الف ) اطلاعات لازم برای شناسایی منبع تولید آلودگی . كه شامل مراحل زیر است :

1- شناسایی نقاط مصرفی آب .

2- نوع و میزان مواد مصرفی در كارخانه .

3- شناسایی فرایندهای كار كارخانه . (دبی بیشتر از    سیستم پیوسته (Countinue) انتخاب گردد .

4-  شناسایی سایر فاضلابها

ب ) شناسایی لازم در مورد جریان (دبی)

برای احداث تصفیه خانه باید حجم فاضلاب را بدانیم و بهتر این است كه دبی فاضلاب را با      اندازه گیری به شرح زیر تعیین نمائیم .

1- میزان جریان در واحد زمان برای هر فرایند .

2- حداكثر سرت (دبی) جریان . (موقع پیك هم مشخص گردد )

3- فهرست و میزان مواد و محلولهای مصرف شده در هر فرایند شناسایی شود .

4- كل جریان حجمی در عرض هفته و ماه بررسی گردد .

ج ) اطلاعات مربوط به خصوصیات كیفی فاضلاب

برای رسیدن به این اطلاعات بایستی آزمایشات روتین زیر را انجام داد

1- دما و تغییرات آن

2- كل جامدات معلق (TSS,TS)

3- PH ـ اسیدیته و قلیائیت .

4- میزان نیاز اكسیژن (   یا COD)

5- روغن ، چربی و دترژنتها

     یك طرح موفق برای احداث تصفیه خانه فاضلاب صنعتی نیاز به اطلاعات جامع و دقیقی دارد واین اطلاعات با نمونه برداری بدست می آید .

      روشهای نمونه برداری از فاضلاب صنایع عبارتند از :

  1- نمونه برداری ساده یا لحظه ای (Grab sampling) : پاسخ این نوع آزمایشات گویای كیفیت فاضلاب در لحظه نمونه برداری می باشد و این به تنهائی كفایت نمیكند .

 2- نمونه برداری مركب (Composit Sampling)  : كه مقدار به دو دسته تقسیم میشود .

الف ) نمونه برداری مركب از لحاظ زمانی         ب ) نمونه برداری مركب از لحاظ مكانی

اگر كیفیت یك فاضلاب صنعتی در زمانهای مختلف دارای تغییرات شدید باشد باید نمونه برداری مركب زمانی انجام داد و در كل برای فاضلاب صنعتی نمونه برداری مركب از لحاظ مكانی پرخرج ترین روش نمونه برداری محسوب میگردد .

 

 

 

آب و صنعت :

آب در تمام پدیده های هستی نقش اساسی و عمده دارد . تقریباً در تمام صنایع آب یك عامل مهم میابشد و درعملیاتی از قبیل تولید بخار ، خنك كردن ، رفع نیازهای متعدد جریان تولید و مصارف عمومی به مقدار زیاد مصرف میشود . آب یكی از مهمترین عناصر قابل استفاده مجدد و قابل برگشت بر روی زمین است و چون منابع آن محدود است بایستی در استفاده و بازیابی آن تلاش لازم صورت گیرد آب سوای از تغذیه دیگ بخار ، كندانسورها و ایستگاهای صنعتی متعدد دیگر ، در عملیات كارخانه های صنعتی زیر نیز عامل بسیار مهمی می باشد .

1- تولید محصولاتی نظیر كاغذ ، منسوجات ، مواد غذائی .

2- انتقال مواداولیه (خام) مثل حمل چغندر قند و شستن خاكستر و رسوبات زائد از كوره بلند ذوب آهن .

3- آب كشیدن و شست و شو مثل صنایع لبنیات ، نوشابه سازی ، داروسازی و آبكاری .

4- سرد كردن محصولات مثلاً آبكاری .

5- تهویه مطبوع و دهها مصرف مختلف دیگر .

آب چون یك حلال است در تماس با مواد آنها را در خود حل میكند و مواد معلق ریز و           غیر محلول را نیز با خود حمل خواهد كرد به همین جهت گردش آب در صنعت موجب افزایش ناخالصی های مختلف صنعتی میگردد كه میتوان بطور خلاصه به موارد زیر اشاره كرد :

ـ افزایش درجه حرارت آب در اثر عمل خنك كردن (مقدار آب خنك ، 90% كل آب معرفی واحدهای صنعتی میباشد )

ـ حل گازهایی نظیر    و غیره .

ـ حل مواد شیمیایی موجود در كارخانه

ـ حل و حمل گرد و غبار و افزوده شدن مواد شناور و معلق .

ـ افزایش نمكهای مختلف محلول و غیر محلول .

ـ خورندگی فلزات در مسیر عبور آب

ـ رشد موجودات ذره بینی در مراحل كار .

بنابراین آب مصرف شده در كارخانه بعنوان فاضلاب صنعتی یا پساب از كارخانه خارج میگردد كه باعث آسیب رسانیدن به بهداشت محیط زیست و زندگی موجودات آبی و آلودگی های آبهای جاری و زیرزمینی خواهد شد كه اثرات نامطلوب آب بر محیط زیست برهیچ كس پوشیده نیست .

مقدار آب معرفی برای هر كارخانه متفاوت است برای مصرف آب بهداشتی هر كارگر در یك شیفت كاری در صورتی كه حمام وجود نداشته باشد 30 لیتر و در صورتی كه حمام موجود باشد 45 لیتر در نظر گرفته میشود .

در زیر مقدار آب مصرفی چندكارخانه و عملیات مختلف ارائه میشود .

نوع تولید و صنعت	آب مصرفی
هر تن كاغذ	45-200m
هر تن فولاد	4/5-9m
كشتارگاه گاو	220-1300lit
هرتن الیاف كتان و مصنوعی	80-400m
هر لیتر شیر پاستوریزه	1-5 lit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

خصوصیات و ویژگیهای فاضلابهای صنعتی :

فاضلابهای صنعتی برخلاف فاضلابهای بهداشتی (شهری) (كه از حالت پایدار غلظت مواد آلی و معدنی برخوردارند و به همین علت سیستمهای تصفیه مشابه را میتوان درتمام حالات بكار برد) دارای اختلاف گسترده و زیادی هستند كه بررسی و پژوهش جداگانه ای برای هركدام از صنایع لازم خواهد بود كه در نتیجه مستلزم استفاده از فرایندهای خاص تصفیه میباشند گرچه فاضلابهای صنعتی دارای بعضی فاكتورهای مشترك با فاضلاب انسانی هستند ولی طبیعتاً روشهای تصفیه باید بوسیله نوع صنعت و مراحل عملیاتی آن تعیین گردد .

در بدو امر شاید بتوان فاضلابهای صنایع را به 3 دسته عمده تقسیم بندی نمود .

1- فاضلابهایی كه به طریقه بیولوژیكی تصفیه میشوند (نظیر فاضلابهای بهداشتی) از قبیل فاضلاب صنایع غذائی ، كشاورزی ، داروئی ، چرم ، كشتارگاهها ، روغن نباتی و غیره .

2- فاضلابهایی كه بطریقه غیربیولوژیكی تصفیه میشوند مانند فاضلاب صنایع آبكاری و فاضلابهای حاوی مواد سمی كه پاسخگوی تصفیه بیولوژیك نیستند .

3- فاضلابهایی كه هم به روش تصفیه بیولوژیكی وهم با روش فیزیكی ـ شیمیایی تصفیه میشوند مانند صنایع نساجی ـ كاغذ سازی ، اتومبیل سازی و غیره .

تفاوت فاضلاب صنعتی با فاضلاب شهری را میتون به شرح ذیل خلاصه نمود

فاضلاب شهری	فاضلاب صنعتی	پارامتر	فاضلاب شهری	فاضلاب صنعتی	پارامتر
Low	High	T.D.S	Low	High	BOD
Low	High	Toxic Metals	Low	High	COD
Constant	متغیرVary	Composition	Constant	متغیر Vary	PH
High	None	Microorganism	High	Low	CN
Low	High	Chemical Matterial	High	Low	P
			High	Low	T.S.S

نكته دیگر اینكه در انتخاب محل كارخانه و منبع آب برای صنایع باید ویژگیهای زیر را مد نظر قرار داد .

1- آب به مقدار كافی موجود بوده به نحوی كه نیازهای فعلی و آتی برآورده شود .

2- دبی و فشار آب به اندازه كافی بوده تا نیازهای پیك (حداكثر) رابرآورده سازد .

3- كیفیت آب آشامیدنی مناسب باشد .

 

مصارف صنعتی آب :

مصارف آب در صنعت را میتوان بطور خلاصه بشرح ذیل دسته بندی نمود :

1-  آب تغذیه دیگهای بخار

2- آبهای خنك كن

3-  آب مصرفی در فرایندها و عملیات تولید .

4-  مصارف عمومی (شست و شو ، آبیاری ، بهداشت كارگران )

واضح است كه كیفیت یا استاندارد آب مصارف مذكور با هم تفاوت اصولی دارد بعبارتی تصفیه لازم برای آب دیگ بخار با تصفیه لازم برای آبهای خنك كن متفاوت خواهد بود . در مورد آب مصرفی فرایند باید متذكر شد كه كیفیت آن تابع نوع فرایند و صنعت بسیار متنوع میباشد مثلاً در صنایع الكترونیك (ساخت نیمه هادیها) به آب فوق خالص نیاز بوده در حالی كه در تولید مواد غذائی كیفیت آب عموماً باید همانند آب شهری و آشامیدنی باشد .

 

استفاده های اصلی آب در صنعت :

معمولاً آب در صنعت برای اهداف ذیل بكار میروند

1- تولید انرژی از طریقه تهیه بخار .

2- انتقال حرارت .

3- انتقال و جابجا كردن مواد خام یا محصولات زائد .

4- اعمال مكانیكی

5- تولید محصول

6- انتقال یونها

7- آبكشی محصولات و دستگاهها

8- سرد كردن محصولات داغ

9- شست و شوی گازها

10-تهویه مطبوع هوا

مقدار زیادی از آب مصرفی در صنایع با از دست دادن كیفیت اولیه خود و ورود ناخالصیها و تركیبات و مواد مختلف به آن به فاضلاب تبدیل میشود ولازم است كه آنرا به نحو مناسب به محیط دفع كرد و یا بعد از تصفیه مورد استفاده مجدد قرار داد . فاضلابهای تولید شده در صنایع رابصورت ذیل میتوان دسته بندی نمود :

1- فاضلابهای بهداشتی و انسانی

2- فاضلابهای فرایند تولید

3- فاضلابهای ناشی از سیستمهای خنك كن

فاضلابهای نوع اول (بهداشتی و  انسانی ) میتوانند مستقیماً وارد شبكه های فاضلاب شهری شده تا از گسترش و شیوع میكروب های بیماریزا جلوگیری شود . فاضلابهای نوع دوم (فرایند) عموماً دارای میكروبهای بیماریزا نیستند (بجز صنایع غذائی و كشاورزی) لكن مستقیم یا غیرمستقیم ممكن است از طریق پدیده های فیزیكی و شیمیایی منجر به تخریب محیط شوند بعضی از فاضلابهای فرایند دارای مواد آلی قابل تجزیه میكروبی بوده و باعث ایجاد نیاز اكسیژن فوری در آبهای پذیرنده میشوند و برخی هم سمی بوده و مستقیماً خطر بهداشتی برای زندگی بیولوژیك در محیط زیست ایجاد مینمایند . فاضلابهای ناشی از سیستم های خنك كن كمترین خطر را دارند هرچند كه ممكن است حاوی تركیبات آلاینده سمی مصرفی و یا آلی مثل كروماتها باشند .

 

ضایعات حاصله بر روی آب مصرفی در فرایندهای صنعتی :

در هر فرایند صنعتی در آب مصرف شده تغییراتی حاصل میشود كه ممكن است فیزیكی ، شیمیایی و یا بیولوژیكی باشد كه از جمله این تغییرات عبارتست از :

1- افزایش دما .

2- انحلال گازها    ، گرد و غبار   ، محصولات شیمیایی و یا برعكس ، حذف گازها   .

3- تعلیق یا سوسپانسیون انواع مختلف ذرات .

4- تركیب املاح ( با افزایش حرارت) مثل    .

5- تركیب املاح با تبخیر آب .

6- انحلال تركیبات آلی و معدنی مختلف در آب (ناشی ازمواد خام ، تركیبات واسطه و محصولات )

7- ورود روغن و گریس و مواد نرم كننده دیگری كه در صنعت استفاده میشوند .

 

انواع آلاینده ها در كارخانجات  :

1- مواد آلی محلول	2- مواد معلق	3- رنگ
4- مواد ثقلی یا ذرات معلق	5- درجه حرارت	6- PH
7- مواد نادر و كمیاب	8- فلزات سنگین	9- كدورت
10- مواد نفتی و شناور	11- نمكهای معدنی	12- دترژنتها
13- مواد آلی مقاوم	14- مواد شیمیایی سمی	15- مواد فرار (SH2)
16- موجودات ذره بینی	17- مواد رادیو اكتیو	18- آلاینده ها با اولویت درجه اول

 

برای بررسی و ارزیابی پسابهای صنعتی اطلاعات زیر مورد نیاز میباشد :

1- فلودیاگرام یا فلوچارت كاملی از صنعت مورد بحث

2- مشخص نمودن حجم پساب حاصله از هر فرایند (پروسه) درهر مرحله از عملیات

3- محاسبه مدت زمان جریان درهر پروسه

4- انجام آنالیز شیمیایی و بیوشیمیایی (بیولوژیكی) كامل تك تك پسابها و پساب مخلوط شده

5- آنالیز شیمیایی و بیو شیمیایی آبهای پذیرنده پساب صنعتی

6- مطالعه بر روی آبی كه پساب را دریافت میكند از نقطه نظر مصرف مجدد .

 

تفاوت بین فاضلاب خانگی یا شهری با فاضلاب صنعتی :

1- PH : دامنه تغییرات PH فاضلاب شهری در محدود معینی (8-5/6) است ، ولی این دامنه تغییرات در فاضلابهای صنعتی بسیار شدیدتر است بعنوان مثال در صنعت نساجی PH در رنج بین 5/5 تا 10 متغیر است در بعضی موارد فاضلابهای صنعتی دارای PH با دامنه تغییرات وسیعی (3 تا 12) میباشند .

2- تغییرات حجمی : این گونه تغییرات در فاضلابهای خانگی زیاد نیست زیرا برآورد جمعیت   كرده ایم و در ایران ضریب تبدیل آب به فاضلاب حدود 80% است در حالی كه این گونه تغییرات در فاضلابهای صنعتی بی نهایت متغیر است .

3- درجه حرارت : تغییرات درجه حرارت در فاضلابهای شهری یا خانگی معمولاً ثابت است      (°20- °10) درجه ولی در مورد فاضلاب صنعتی متغیر است درجه حرارت بسیار گسترده و زیاد است بطوری كه در بعضی مواقع قبل از ورود فاضلاب صنعتی به تصفیه خانه آن را در حوضچه ای خنك كرده وسپس آن را به تصفیه خانه هدایت مینمایند .

4- مواد رنگی : فاضلاب خانگی فاقد مواد رنگی است در حالی كه فاضلاب صنعتی در اكثر مواقع حاوی مواد رنگی است بعنوان مثال مشكل اساسی در تصفیه فاضلاب نساجی رنگ میباشد .

5- میزان مواد معلق (S.S)  : مقدار مواد معلق درفاضلاب خانگی ضعیف ، متوسط و قوی به ترتیب برابر با 100-220-350 میلی گرم در لیتر میباشد در حالی كه فاضلاب صنعتی معمولاً دارای مواد معلق زیادی میباشد مثلا در فاضلاب یك كشتارگاه كل جامدات معلق آن بین 600 تا 950 متغیر است و در یك فاضلاب صنعتی قوی ممكن است SS آن به حدود    برسد .

6- نسبت    : این نسبت در فاضلاب شهری بین 5/2 تا 5/1 است و در فاضلاب صنعتی گاهی این نسبت از 1000 نیز بیشتر است .

7- تركیبات سمی : فاضلابهای شهری یا خانگی معمولاً فاقد اینگونه تركیبات هستند ولی فاضلابهای صنعتی حاوی این گونه تركیبات می باشند نظیر كروم حاصل از فضالاب آب كروم سازی .