ما برای تصفیه فاضلاب کاملاً به میکروارگانیسم ها متکی هستیم. هر تصفیه خانه فاضلاب، صرف نظر از اینکه چقدر پیشرفته باشد، متکی به فرآیندهای بیولوژیکی است که عمدتاً توسط باکتری ها انجام می شود. در نتیجه، بهبود روند رشد میکروارگانیسم‌ها برای این فرآیند از اهمیت بالایی برخوردار است. اکنون این سوال مطرح می شود که چگونه می توانیم به رشد بیشتر و سریع تر میکروارگانیسم ها و باکتری های فاضلاب کمک کنیم؟

نقش میکروارگانیسم ها و باکتری های فاضلاب

باکتری ها و تک یاخته ها در درجه اول مسئول کاهش و خالص سازی مواد آلی موجود در پساب هستند. باکتری ها از موادی مانند چربی ها، پروتئین ها و قند و همچنین مواد مغذی مانند نیتروژن و فسفر به عنوان منبع غذایی استفاده می کنند.

رشد میکروارگانیسم در تصفیه خانه فاضلاب:

بسته به در دسترس بودن اکسیژن، سه نوع مختلف باکتری وجود دارد که معمولاً در تصفیه خانه فاضلاب استفاده می شود.

باکتری های هوازی:

اکثر تصفیه خانه های جدید از باکتری های هوازی در محیطی به نام ” محیط هوادهی ” استفاده می کنند. این باکتری ها با استفاده از اکسیژن آزاد موجود در آب، آلاینده های فاضلاب را تجزیه نموده و آن را به انرژی تبدیل می کنند که برای توسعه و تولید مثل حائز اهمیت هستند.

باکتری های بی هوازی:

به طور معمول از باکتری های بی هوازی در تصفیه فاضلاب استفاده می شود. وظیفه اصلی این باکتری ها در تصفیه فاضلاب کاهش میزان لجن و تبدیل آن به گاز متان است. از آنجایی که گاز متان در صورت مدیریت موثر می تواند به عنوان یک منبع انرژی جایگزین استفاده شود، بنابراین این روش مفیدتر خواهد بود. با توجه به مقادیر بالای مصرف انرژی برای تصفیه فاضلاب، این یک مزیت بزرگ به شمار می رود.

این شکل از باکتری ها برخلاف باکتری های هوازی، می توانند بیش از مقدار کافی اکسیژن را از مواد غذایی که مصرف می کنند به دست آورند و برای عملکرد به اکسیژن اضافی نیاز ندارند. یکی دیگر از مزایای میکروارگانیسم های بی هوازی مورد استفاده در تصفیه فاضلاب، توانایی آن ها در حذف فسفر از فاضلاب است.

باکتری های اختیاری:

در تصفیه فاضلاب، میکروارگانیسم های اختیاری باکتری هایی هستند که بر اساس محیط اطراف خود قادر به جابجایی بین حالت های بی هوازی و هوازی هستند. به خاطر داشته باشید که این باکتری ها به طور معمول محیط هوازی را دوست دارند.

چه عوامل محیطی باعث رشد باکتری های فاضلاب و میکروارگانیسم ها می شوند؟

اصطلاح “رشد میکروبی” در واقع به افزایش جمعیت سلولی اشاره دارد. نیازهای فیزیکی و شرایط شیمیایی دو بخش عمده نیاز برای رشد میکروبی هستند.

الزامات فیزیکی:

مشخصات فیزیکی شامل دما، pH و فشار اسمزی است. محدوده pH ایده آل برای رشد باکتری ها بین 6.5-7 (محدوده خنثی) است. با این حال، برخی از باکتری ها – معروف به اسیدوفیل – می توانند در یک محیط اسیدی با pH کمتر از 4 شکوفا شوند. در حالی که برخی از باکتری ها، به نام آلکالوفیل ها، طرفدار pH قلیایی هستند (8-9).

میکروارگانیسم ها برای رشد به آب نیاز دارند، زیرا آب اطراف آن ها تقریباً تمام مواد مغذی مورد نیاز آن ها را در محلول فراهم می کند. هالوفیل های افراطی موجوداتی هستند که می توانند با غلظت های بسیار بالای نمک سازگار شوند، در حالی که هالوفیل های اجباری میکروارگانیسم هایی هستند که برای رشد باید غلظت نمک خاصی داشته باشند.

شرایط شیمیایی:

میکروارگانیسم ها برای شکوفا شدن به انواع مواد دیگر مانند عناصر معدنی، فاکتورهای رشد و گازهایی مانند اکسیژن نیاز دارند. خواه آن ها پروتئین، چربی، کربوهیدرات یا لیپید باشند، تقریباً همه ترکیبات شیمیایی موجود در میکروارگانیسم ها کربن را به شکلی ترکیب می کنند. وزن کم آب یک باکتری حاوی حدود 50 درصد کربن است. کربن را می توان از دی اکسید کربن یا مواد آلی موجود در جو تولید کرد.

عناصر دیگری که باکتری های فاضلاب به آن ها نیاز دارند عبارتند از نیتروژن و فسفر. ایجاد پروتئین ها، اسیدهای آمینه، DNA و RNA همگی به نیتروژن بستگی دارد. باکتری های تثبیت کننده نیتروژن آن هایی هستند که نیتروژن را مستقیماً از جو بدست می آورند. فسفر یک جزء حیاتی در تولید فسفولیپیدها و اسیدهای نوکلئیک است.

علاوه بر این، فلزات کمیاب مانند آهن، مس و روی برای رشد میکروبی ضروری هستند. این مواد اغلب برای ایجاد آنزیم استفاده می شوند. برخی از میکروب ها ممکن است به فاکتورهای رشد ارگانیک مانند ویتامین ها نیز نیاز داشته باشند. علاوه بر این، پورین ها، پیریمیدین ها و آمینو اسیدها باید به راحتی در دسترس باشند.

آرام صنعت (آرام نازل)

برای خرید تجهیزات کارآمد مرتبط با دستگاه های فیلتراسیون با کارشناسان واحد صنعتی « آرام نازل » تماس حاصل فرمایید. این مجموعه با تولید انواع نازل فیلتراسیون ، بهترین کیفیت را ارائه می نماید. محصولات تولیدی ما با هدف صرفه جویی در هزینه های کارفرما عرضه شده اند و دوام زیادی دارند.

این محصولات شامل انواع نازل فیلتر شنی ،، نازل فیلتر کربنی ،، نازل سختی گیر ،، نازل فیلتر استخر و جکوزی با بهترین درجه کیفی می باشند.

شاید برایتان سوال پیش آید که فلزات سنگین و سمی چگونه وارد فاضلاب صنعتی می شوند؟ راه های حذف فلزات سنگین از آب پساب های صنعتی چگونه است؟ در این مطلب به بررسی این موضوع پرداخته و نحوه ورود این مواد به آب و راه حل های حذف آن ها را به طور اجمالی بیان می نماییم.

منابع آلوده کننده محیط زیست از طریق وارد نمودن فلزات سنگین به آب کدامند؟

صنایع استخراج فلزات سنگین از سنگ معدن ، صنایع فلزی ، رنگ سازی ، نساجی ، ریخته گری ، باطری سازی ، آبکاری ، کاغذ سازی ، فرآورده های پلاستیکی ، صنایع پالایش نفت و … با انتشار عناصری همچون جیوه ، کادمیوم ، نیکل ، سرب ، آرسنیک ، نیکل ، وانادیم ، روی ، کروم ، مس ، نقره و … در محیط سبب آلودگی می شوند.
وجود فلزات سنگین در فاضلاب های شهری در سیستم تصفیه فاضلاب اختلال ایجاد کرده و باعث کاهش راندمان تصفیه و در موارد حاد، باعث توقف فعالیت های بیولوژیکی سیستم های تصفیه می گردد. لذا حذف فلزات سنگین از آب از طرف سازمان محیط زیست امری ضروری برشمرده شده است.

حذف فلزات سنگين از آب فاضلاب هاي صنعتي

از بین آلاینده های مختلفی که از طریق فاضلاب های صنعتی در محیط زیست تخلیه می شوند، فلزات سنگین دارای اهمیت ویژه ای هستند.
در میان فلزات سنگین، مس و روی به علت کاربرد گسترده در صنایع مختلف و حضور در فاضلاب بیشتر صنایع از اهمیت ویژه ای برخوردارند.
مس و روی به دلیل داشتن ویژگی هایی نظیر تجزیه ناپذیری ، تجمع پذیری در بافت ها ، مقاومت به فعل و انفعالات بیولوژیکی و سمیت با راهیابی به زنجیره غذایی و بدن موجودات زنده، در نهایت انسان را تحت تأثیر عوارض سمیت خود از جمله ابتلا به سرطان یا اثرات ژنتیکی کوتاه مدت و بلند مدت قرار می دهند. بنابراین تصفیه و حذف این فلزات از فاضلاب ها قبل از تخلیه به محیط زیست ضروری می باشد.

روش هاي مختلف حذف فلزات سنگین از آب

برای حذف فلزات سنگین روش های مختلف فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی قابل کاربرد هستند.

از روش های متداول حذف فلزات سنگین از فاضلاب می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• فرآیند تبادل یونی (تعویض یونی)
• رسوب دهی شیمیایی با آهک و سود
• اکسیداسیون و احیاء شیمیایی
• جذب سطحی
• الکترودیالیز
• فیلتراسیون و فرآیندهای غشایی از قبیل اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون

تفاوت روش های حذف فلزات سنگین از آب 

روش های فیزیکوشیمیایی گران قیمت بوده و به سرمایه گذاری زیاد برای ساخت و بهره برداری نیاز دارند و در بسیاری موارد با کمک این روش ها امکان دستیابی به استانداردهای قانونی تخلیه پساب وجود ندارد. ضمناً باید اشاره کرد که فناوری های فوق در جاهایی که غلظت فلزات سنگین زیاد است کاربرد دارند و اگر غلظت فلزات سنگین در فاضلاب کم باشد ، این تکنولوژی ها اثر بخشی لازم را نداشته و گران قیمت خواهند بود.

از دیگر روش های متداول حذف فلزات سنگین از فاضلاب می توان به فرآیند تعویض یون ، جذب سطحی ، فرآیندهای غشایی و فرآیندهای اکسیداسیون و احیا اشاره نمود که روش هایی گران قیمت و با هزینه های سرمایه گذاری و بهره برداری بالا می باشند. در سیستم های متعارف تصفیه فاضلاب شهری حذف فلزات سنگین مشاهده شده است، اما فلزات سنگین در غلظت های بالاتر از ظرفیت پذیرش، اثرات نامطلوبی بر روی فرآیندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب می گذارد، بنابراین سیستم های متداول تصفیه بیولوژیکی فاضلاب برای سمیت زدایی از فاضلاب های محتوی غلظت های بالا از فلزات سنگین مناسب نیستند.

فرآیند تصفیه به چه شرایطی بستگی دارد؟

جذب فعال فلزات سنگین به وسیله میکرو ارگانیزم ها به شرایط محیطی مانند دما، PH ، میزان ذرات معلق و … بستگی دارد.

بررسی روش بیولوژیکی حذف فلزات سنگین از آب

یکی از روش هایی که جهت حذف فلزات سنگین از فاضلاب های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد ، روش تصفیه بیولوژیکی است.
این روش به دلیل توانایی اثبات شده گروهی از میکروارگانیسم ها در تجزیه فلزات سنگین و ترکیبات آن، در بسیاری از موارد نسبت به سایر روش های تصفیه و حذف این ترکیبات برتر است.
استفاده از روش های راکتورهای ناپیوسته با عملیات متوالی است که در سال های اخیر به دلیل ویژگی های منحصر به فرد مورد توجه زیادی از متخصصین و صاحب نظران رشته مهندسی محیط زیست قرار گرفته است.

روش راکتورهای ناپیوسته با عملیات متوالی، یک روش بیولوژیکی از خانواده لجن فعال بوده که از انعطاف پذیری و راندمان بالای تصفیه برخوردار است .در حقیقت راکتور هوای ناپیوسته با عملیات متوالی تکمیل یافته سیستم های لجن فعال بوده که امروزه به راکتورهای بیولوژیکی پر و خالی شونده معروف شده اند و از ویژگی های این راکتورها تغییر مراحل با زمان است.

در راکتورهای ناپیوسته با عملیات متوالی، تصفیه بیولوژیکی فاضلاب در پنج مرحله : پرکردن راکتور با فاضلاب خام ، مرحله واکنش های بیولوژیکی هوازی و نیمه هوازی، مرحله ته نشینی، مرحله تخلیه فاضلاب و لجن و در پایان مرحله استراحت یا توقف خلاصه شده که مراحل اول و چهارم ضروری و الزامی بوده، اما سایر مراحل می توانند به دلخواه و متناسب با شرایط موجود، تغییر و یا حذف گردند.

نتیجه گیری درباره روش بیولوژیکی

به طور کلی می توان نتیجه گرفت که راکتورهای ناپیوسته با عملیات متوالی در پساب های مخلوط به ویژه در صورتی که متوسط ترکیب درصد پساب ورودی تحت کنترل باشد، هم از نظر حذف COD و هم از نظر حجم کم لجن تولید شده، می توانند کاملاً موفق باشند و پساب خروجی از کیفیت تقریباً یکنواختی برخوردار بوده و وضعیت ته نشینی لجن در این سیستم بسیار خوب است.
سیستم با توجه به نوع پساب مورد استفاده خیلی سریع آماده بهره برداری می گردد و می توان از آن پساب تصفیه شده ای با کیفیت نسبتاً یکنواخت دریافت نمود از این رو در حذف فلزات سنگین از آب کارایی دارد.

درباره آرام نازل

آرام صنعت (آرام نازل) تولید کننده انواع نازل فیلتراسیون  ، مدل های مختلف نازل فیلتر شنی  و  نازل فیلتر کربنی در ابعاد و شکل های متفاوت می باشد.

امید آن داریم که با قدم نهادن در راه حفظ محیط زیست ، بتوانیم سهم کوچکی در آن داشته باشیم.