تصفیه ثانویه فاضلاب یا حذف بیولوژیکی به منظور جداسازی مواد آلی قابل تجزیه و مواد جامد معلق آب آلوده می باشد. روش بیولوژیکی شامل مراحل هوادهی و استفاده از باکتری های گوناگون موجود در فاضلاب برای تصفیه آن است.

تصفیه ثانویه فاضلاب چیست؟

این مرحله پس از مرحله مقدماتی تصفیه فاضلاب انجام می پذیرد و نسبت به مرحله اول نیاز به هزینه و انرژی بیشتری دارد.

اهداف تصفیه بیولوژیکی فاضلاب

• تغيير شكل (اکسیداسیون) اجزای محلول
• به دام اندازی ذرات کلوئیدی و غیرقابل ته نشینی در لخته های بیولوژیکی یا لایه های بیولوژیکی (بیو فیلم)
• تبدیل یا حذف مواد مغذی نظیر نیتروژن و فسفر
• در برخی موارد، حذف اجزاء و ترکیبات آلی مقاوم خاص

تصفیه پیشرفته پس از تصفیه ثانویه فاضلاب

پس از انجام مراحل تصفیه مقدماتی و تصفیه ثانویه فاضلاب ، در صورتی که کیفیت آب خروجی مورد تأیید نظر کارشناسان واقع نشده و به استانداردهای لازم نرسیده باشد ، مرحله سوم یا همان تصفیه پیشرفته فاضلاب انجام خواهد پذیرفت.
این مرحله شامل زلال سازی و تصفیه های تکمیلی تر نظیر عملیات نیترات زدایی ، عبور فاضلاب از صافی های ماسه ای ، کاربرد کربن فعال ، نمک زدایی به روش تبادل یونی ، حذف فسفر و نیتروژن فاضلاب و … است.

مهم ترین هدف تصفیه پیشرفته را می توان حذف فسفر ، نیتروژن و سایر مواد آلی پیچیده که در مراحل قبل جداسازی نشده اند، نامید.

تصفیه بیولوژیکی یا ثانویه فاضلاب شامل چه مراحلی می باشد؟

همانطور که قبلاً بیان شد تصفیه بیولوژیکی به منظور جداسازی آلاینده ها صورت می پذیرد. این روش را می توان به دو دسته فرآیند زیر تقسیم بندی نمود :

• فرآیندهای هوازی
• فرآیندهای بی هوازی

تصفیه بیولوژیکی هوازی چیست؟

در این روش، میکروارگانیسم های هوازی در حضور اکسیژن شروع به حذف مواد آلی و ذرات آلوده کننده می نمایند.

در این روش با صرف انرژی و تزریق هوا شرایط رشد باکتری های هوازی فراهم می گردد. این روش قادر به حذف 90 درصد BOD می باشد. عموماً این روش با نام لجن فعال نیز شناخته می شود.

روش های تصفیه ثانویه فاضلاب که در حضور اکسیژن رخ می دهند شامل: روش لجن فعال، لجن فعال با هوادهی گسترده، RBC،SBR، MBR هستند.

اساس کار روش های تصفیه بیولوژیکی هوازی ، رسانیدن اکسیژن به فاضلاب است. با اکسیژن محلول در فاضلاب تکثیر باکتری هاي هوازي شدت یافته و این باکتری ها بر اطراف ذرات و قطعات کوچک تشکیل شده از مواد آلی موجود در فاضلاب نشسته و لخته هائی را تولید می نمایند. این لخته ها که هزاران باکتري هوازي را با خود حمل می کند در روش هاي گوناگون تصفیه بیولوژیکی نقش مهمی را ایفا می کنند. لخته هاي نام برده یا به صورت معلق و شناور در فاضلاب می مانند یا بر بستر سنگی یا پلاستیکی می نشینند.

فرآیند لجن فعال

تصفیه بیولوژیکی بی هوازی چیست؟

بر عکس روش قبلی هوا دخالتی در این فرآیند ندارد و باکتری های بی هوازی در محیط فاضلاب رشد کرده و مواد آلی موجود در پساب را به گاز متان و دی اکسید کربن تبدیل می کنند. به عبارتی دیگر در این روش بدون صرف انرژی شرایط رشد میکروارگانیسم های بی هوازی فراهم می گردد و قادر است تا 50 درصد آلودگی های آلی را تصفیه کند.

برای انجام تصفیه ثانویه فاضلاب (بیولوژیکی) ایده آل چه شرایطی باید فراهم گردد؟

• انواع مختلف میکروارگانیسم های فعال
• ایجاد تماس مناسب بین میکروارگانیسم ها و فاضلاب
• وجود اکسیژن (در فرایندهای هوازی)
• وجود نوترینت ها (مواد مغذی بویژه نیتروژن و فسفر)
• مناسب بودن شرایط محیطی مانند دما، pH، زمان کافی و …

فاضلاب صنعتی

ماهیت فاضلاب صنعتی با فاضلاب خانگی متفاوت است و به همین دلیل نحوه تصفیه ثانویه فاضلاب آن نیز دارای تفاوت های عمده ای می باشد. حتی نحوه نصفیه فاضلاب های صنعتی با یکدیگر نیز متفاوت است. به طور مثال پساب کارخانه نساجی دارای رنگدانه های آروماتیک ، مواد شیمیایی آهارزنی ، مواد سفیدکننده ، دترجنت ها ، مواد افزودنی ، روغن و … می باشد. این درحالیست که در فاضلاب کشاورزی ، آفت کش ها ، کودهای شیمیایی و سموم موجود است لذا باید روش تصفیه پساب نساجی و فاضلاب کشاورزی متفاوت از یکدیگر گردد تا خروجی ایده آلی به دست آید.

فاضلاب خانگی

فعالیت های انسانی نظیر استحمام ، شستشوی لباس ، ظروف ، سرویس بهداشتی و … فاضلابی را تولید می نماید که به نام فاضلاب شهری یا خانگی نامیده می شود. ویژگی های فاضلاب خانگی در سطح یک کشور تقریباً یکسان می باشد و تنها غلظت آن ها بسته به مقدار مصرف سرانه آب در شهرهای مختلف است.

تفاوت های فاضلاب صنعتی و خانگی | تفاوت در تصفیه ثانویه فاضلاب

• میزان PH (اسیدی یا بازی بودن محیط)
• وجود مواد شیمیایی مختلف
• خاصیت خورندگی بیشتر فاضلاب صنعتی

هدف کلی از تصفیه فاضلاب چیست؟

• بازیابی و استفاده مجدد از فاضلاب به منظور تأمین آب موردنیاز کارخانه های صنعتی و کشاورزی
• حفظ محیط زیست
• تأمین نمودن شرایط بهداشتی برای زندگی انسان ها

درباره آرام صنعت (آرام نازل)

به منظور پیشبرد اهداف صنعت آب و فاضلاب کشور و با هدف تأمین تجهیزات اولیه برای صاحبان این صنعت بزرگ ، آرام نازل اقدام به تولید انواع نازل فیلتر شنی ، مدل های مختلف نازل سختی گیر  و انواع نازل فیلتر کربنی با کیفیت بالا و از مواد اولیه مرغوب نموده است.

نازل های فیلتراسیون با قیمت های مناسب عرضه می گردد. کارشناسان این مجموعه آماده پاسخگویی به سوالات شما مشتریان ارجمند می باشند.

شناخته شده ترین روش در تصفیه آب استفاده از فیلتر شنی می باشد. اساس کار این فیلترها بر مبنای تصفیه فیزیکی می باشد ، به گونه ای که با به دام انداختن ذرات معلق آب آلوده در لایه ‌های بستر فیلتر که از شن و ماسه (سیلیس) تشکیل شده است ، آبی عاری از گل و لای و ذرات اضافی ، خروجی آن خواهد بود. بدین صورت که آب آلوده ، از قسمت فوقانی دستگاه فیلتر شنی وارد شده و پس از عبور از لایه‌ های بستر صافی و انجام فرآیند زلال سازی، از قسمت زیرین فیلتر خارج می‌ شود.
در مطلب ذیل انواع فیلتر شنی را معرفی نموده و به صورت اختصاری به نحوه کارگرد هر یک در انجام عملیات فیلتراسیون می پردازیم.

انواع فیلتر شنی

• فیلتر شن و ماسه سریع (تحت فشار)
• فیلتر شن و ماسه گرانشی
• فیلتر شنی آرام
• فیلتر شنی FRP
• فیلتر شنی فلزی
• فیلتر شنی تند ثقلی

مطلب پیشنهادی : نکات مهم در انتخاب و خرید فیلتر شنی

فیلتر شنی سریع (تحت فشار) چیست؟

برای تصفیه آب مصرفی مکان های کوچکی از قبیل باغ ها ، استخرها و … بهتر است از این نوع فیلتر شنی استفاده گردد. این نوع فیلترها به صورت استوانه ‌های تحت فشار طراحی شده اند و داخل آن ها با شن پُر گشته است.
جریان آب از بالا وارد شده و با عبور از بستر شنی، ذرات اضافی را از دست می‌ دهد. بدین ترتیب آب زلال و تصفیه شده، از انتهای بستر توسط نازل ‌فیلتر شنی جمع آوری شده و از سیستم خارج می ‌شود. توصیه می شود برای محافظت از نازل ها و حفظ بستر شنی در طولانی مدت ، یک لایه ذرات درشت روی آن ها قرار دهید.

بیشتر بخوانید : فیلتر شنی استخر

مزایای استفاده از فیلتر شنی تحت فشار

1- ابعاد و اندازه مناسب
2- سرعت بالای فیلتراسیون
3- کیفیت قابل قبول آب خروجی
4- شستشوی راحت
5- هزینه مناسب
6- نگهداری آسان

مطلب پیشنهادی : روش های نگهداری فیلتر شنی

فیلتر شنی گرانشی چیست؟

فیلتر شنی گرانشی یکی دیگر از انواع فیلتر شنی است که معمولاً در سیستم های شهری و آب آشامیدنی در فیلتراسیون چند مرحله ای مورد استفاده قرار می گیرد.
در فیلترهای گرانشی از شن و ماسه‌ های نسبتاً درشت و محیط‌ های گرانولی جهت حذف ناخالصی‌ ها استفاده گردیده که با کمک مواد شیمیایی لخته کننده مانند آلوم (سولفات مضاعف پتاسیم و آلومینیوم) به شکل لخته (توده‌ ای)، ذرات معلق و اضافی به دام می ‌افتند و از آب جدا می گردند.

این نوع سیستم فیلتراسیون برای فضاهای کوچک اصلاً مقرون به صرفه نیست زیرا هزینه خرید و نگهداری آن زیاد است و استفاده از آن پیچیده تر از نوع تحت فشار می باشد.

فیلتر شنی آرام

استفاده از این فیلترها به زمان های دورتر باز می گردد و جزو اولین ها و قدیمی ترین روش های تصفیه آب آلوده می باشد. استفاده از این دستگاه پیچیده و سخت نیست و برای مقیاس کوچک و آبی که دارای لجن پایین باشد ، مورد استفاده قرار می گیرد. در صورتی که انتظار فیلتراسیون آب های بسیار آلوده با قدرت بالا و در حجم های زیاد را داشته باشید ، چندان کارایی نخواهد داشت.

فیلتر شنی FRP

فیلتر شنی FRP از جنس فایبرگلاس ، یکی دیگر از انواع فیلتر شنی است که برای ظرفیت های بالا دارای کاربرد نمی باشد. این دستگاه به شکل استوانه بلند قد ساخته شده است. لذا در سیستم های آب آشامیدنی و شهری کاربردی ندارد و برای مصارف با حجم کمتری از آب ، گزینه مناسبی می باشد.

فیلتر شنی فلزی

همانگونه از نام این فیلتر شنی مشخص است ، جنس بدنه این دستگاه از فولاد و نازل فیلتر شنی از نوع برنجی می باشد.

فیلتر شنی با بدنه فلزی دارای قدرت فیلتراسیون بیشتری نسبت به فیلتر شنی فایبرگلاس است، به این معنی که نسبت به ابعاد آن، دبی آب در حال عبور از روی سطح آن بیشتر از نمونه فایبرگلاسی می باشد.

کابردهای فیلتر شنی فلزی

• استخرهای پرورش ماهی
• استخرهای شنا
• تصفیه پساب صنعتی

فیلتر شنی تند ثقلی

استفاده از این دستگاه جزو روش های متداولی است که برای تصفیه آب آلوده از آن استفاده می گردد.

بستر فیلتر شنی ثقلی ، از جنس سیلیس با درجه خلوص بالا می باشد. هم چنین این فیلترها پس از گذر زمان قابل بهره برداری مجدد هستند و با شستشوی معکوس کارایی و عملکردشان بهبود می یابد.

کف فیلترهای ثقلی را معمولاً از بتن یا مواد پلاستیکی است و در هر متر مربع آن ، حداقل 60 و حداکثر 90 عدد نازل پلاستیکی جهت خروج آب صاف قرار داده می ‌شود.

بیشتر بخوانید : نازل پلاستیکی فیلتر شنی

آرام صنعت

آرام صنعت ( آرام نازل ) با به کارگیری مواد اولیه مرغوب ، مدل های مختلف نازل فیلتر شنی  ، نازل سختی گیر و  نازل فیلتر کربنی را تولید نموده و با قیمت های مناسب در اختیار مشتریان ارجمند خود قرار می دهد.

از بزرگ ترین مصرف کنندگان آب در سراسر کشور ، می توان به صنایع مختلف اشاره نمود که بر همین اساس سهم بسیار زیادی را در تولید پساب صنعتی نیز دارا می باشند. یکی از این صنایع ، صنعت نساجی می باشد ، که در پروسه های مختلف رنگرزی ، تکمیل و چاپ حجم بالایی از آب را مصرف نموده و به تبع آن پساب زیادی را هم تولید می کند. پساب تولید شده دارای مقادیر زیادی رنگ ، مواد شیمیایی و ذرات معلق آلوده کننده آب می باشد و در صورتی که وارد طبیعت شود سلامتی موجودات زنده و انسان ها را به خطر می اندازد. بنابراین تصفیه پساب نساجی از دو جهت بسیار حائز اهمیت می باشد:

• حفظ محیط زیست و عدم ترکیب مواد مضر با طبیعت
• صرفه جویی در مصرف آب و بازگشت مجدد آن به چرخه صنایع تولیدی

تصفیه پساب نساجی و صنایع رنگرزی

روش های زیادی نظیر فیزیکی ، شیمیایی ، بیولوژیکی ، غشایی و … برای تصفیه پساب نساجی وجود دارد. برای این منظور پارامترهایی از قبیل میزان سختی آب ، سمیت ، کدر بودن ، قلیائیت و … باید ارزیابی شود.
در کارخانجات نساجی ، فاضلاب تولیدی در بخش های شستشوی اولیه ، رنگرزی ، سفیدگری و تکمیل پارچه تولید می گردد.
وجود مواد رنگزا با فرمول های شیمیایی پیچیده (دارای حلقه های بنزنی) ، فرآیند تصفیه را سخت و دشوار می نمایند.
نکته : استفاده از ترکیبات اکسیدکننده مانند ازن و UV یکی از راه های شکستن این فرمول های پیچیده می باشد.

هم چنین فاضلاب های رنگرزی فاقد موادی همچون ازت و فسفر هستند که باعث رشد میکرو ارگانیسم ها می شوند و به دلیل ترکیبات رنگی نیاز به روش های تصفیه متعددی دارند. بر همین مبنا ، هزینه ناشی از تصفیه این نوع پساب ها هم افزایش می یابد.

پساب رنگرزی به دلیل وجود ترکیبات اسیدی و بازی دارای رنج متغیر PH می باشد. بنابراین استفاده از واحد یکنواخت ساز برای تنظیم PH ضروری است. باید توجه داشت که واحدهای تصفیه بیولوژیکی فقط در PH خنثی راندمان خوبی را در بر خواهند داشت.

در این نوع فاضلاب مقادیر بسیار زیادی از ذرات جامد شامل الیاف طبیعی ( پنبه ، پشم ، ابریشم )، الیاف مصنوعی ( پلی استر ، اکریلیک ، ویسکوز ، نایلون ) ، ذرات و رنگدانه های غیرمحلول که علاوه بر بالا بردن سختی آب باعث می شوند تا پساب تولیدی کدورت بالایی نیز داشته باشد.

در تصفیه فیزیکی و شیمیایی ، با توجه به کدروت زیاد ، از فرآیندهایی چون انعقاد شیمیایی و انعقاد الکتریکی برای حذف مواد معلق و رنگ بهره گرفته می شود. پس از آن فاضلاب به منظور تصفیه بیولوژیکی آماده می شود و حذف مواد سمی با واحدهای هوازی و بی هوازی صورت می پذیرد.

کاربرد فیلتر شنی در تصفیه پساب نساجی

جداسازی ذرات معلق در عملیات تصفیه پساب نساجی ، شامل فرآیند فیلتراسیون می باشد. به دلیل اینکه نوع ذرات و اندازه آن ها متفاوت است ، برای جداسازی آن ها باید فیلترهای مناسبی را در نظر گرفت. البته دقیق ترین و بهترین زلال سازها نیز قادر نیستند که همه ذرات جامد را بوسیله ته نشینی ، برداشت نمایند و باید در مراحل بعدی تصفیه ، آن ها را از آب حذف کرد.

معمول ترین و ساده ترین شکل فیلتراسیون ، استفاده از فیلتر شنی می باشد ، که در آن ذرات جامد معلق در بین بسترهایی از شن به دام افتاده و از آب جدا می شوند. برداشت ذرات توسط فیلتر شنی از طریق مکانیسم های مختلفی صورت می گیرد، مثل: صاف کردن، جذب، لخته سازی و ته نشینی.
فرآیند صاف کردن در قسمت بالایی بستر و نزدیک فصل مشترک فیلتر و آب اتفاق می افتد.
تنها ذرات بزرگ به این صورت برداشت می شوند چرا که نمی توانند به فضای بین بستر نفوذ کنند. دیگر ذرات کوچک تر در عمق بیشتری از بستر، به صورت ذرات تجمع یافته روی هم در فضاهای خالی، حذف می گردند.

بنابراین می توان نتیجه گرفت که آب در اثر عبور از لایه های خاکی و بسترهای متخلخل شنی، ذرات معلق و شناور ( مانند باکتری ها) و تا حدودی آلودگی های میکروبی و مواد آلی (مانند رنگ ها) خود را از دست می دهد. با توجه به زیاد بودن مقادیر شن در مسیر جریان، شانس تماس زیاد بوده و ذرات از جریان پساب حذف می گردند.

مکانیزم جذب سطحی در فیلتر شنی

ذرات معلق موجود در آب تحت تاثیر نیروهای واندروالسی، الکترواستاتیکی و جذب سطحی، داخل خلل و فرج شن ها گیر افتاده و این نیروها باعث تثبیت ذرات معلق روی بستر شنی فیلتر شنی شده و مانع از شناور سازی مجدد آن می شوند.

مکانیزم غربالی در فیلتر شنی

همان طور که از نام آن پیداست، مکانیزم غربالی مانع از حرکت ذرات با قطر بزرگتر از لابه لای منافذ با قطر کوچک تر شن ها می شود و به این ترتیب ذرات شناور در لا به لای منافذ شن ها حبس شده و هنگام شستشو توسط آب از فیلتر شنی خارج می گردند.

با افزودن پلیمر قبل از ورود به فیلتر می توان راندمان برداشت فیلتر را افزایش داد.
پلیمرها در این مورد به عنوان عامل انعقاد عمل می کنند. مواد منعقد کننده به سطح بستر فیلتر چسبیده و فرآیند جذب را تقویت می نمایند. اما در استفاده از آن نباید افراط کرد ، زیرا مقادیر بیش از اندازه از پلیمرها موجب مسدود شدن فیلتر گشته و به کل کارایی آن را مختل می سازد.

سایر روش های تصفیه پساب رنگرزی

مرحله بعدی عمل تصفیه پساب رنگرزی، روش غشایی می باشد که خود شامل سه مرحله زیر می باشند:

1- اسمز معکوس
2- اولترافیلتراسیون
3- نانوفیلتراسیون

آب حاصل از روش تصفیه به وسیله مواد جاذب مصنوعی مانند شن تنها می تواند در حمام های آبکشی مورد استفاده قرار گیرد. در این روش موفق شده اند تا حد 50 % آب را برگشت دهند.
آب حاصل از روش اولترافیلتراسیون نیز می تواند قابل برگشت به فرآیند تولید باشد و با توجه به اندازه منافذ و قدرت انتخاب ذرات، این آب می تواند در مراحل مختلف مانند رنگرزی استفاده شود.
آب حاصل از روش اسمز معکوس نیز به دلیل اینکه کلیه ناخالصی های خود از جمله ذرات محلول را از دست می دهد، در کلیه مراحل حتی بجای آب گرم، کاملاً قابل استفاده است.

آرام نازل ؛ تولید کننده انواع نازل فیلتر شنی با قیمت مناسب و کارایی بالا ، به منظور استفاده در دستگاه های فیلتر شنی برای تصفیه پساب های صنعتی از جمله تصفیه پساب نساجی و رنگرزی می باشد.