مراحل تصفیه آب و فاضلاب

آب، اولین و مهم‌ترین منبع طبیعی است که زندگی انسان‌ها و بقیه موجودات به آن وابسته است. مهم‌ترین روش نگهداری از آب تصفیه فاضلاب است.

تصفیه فاضلاب فرآیندی می‌باشد که در آن آبی که دیگر قابل استفاده نیست، با انجام مراحل تصفیه آب و فاضلاب به آب قابل استفاده تبدیل گردد. هدف از تصفیه کاهش دادن و حذف آلودگی‌های موجود در آب است.

تصفیه آب و فاضلاب به دو مرحله تقسیم می‌شود. در مرحله اول فرآیند، آلوده کننده‌های آب از آن جدا می‌شوند. در دومین مرحله تصفیه آب و فاضلاب، تنظیم PH، انعقاد سازی، گندزدایی و رسوب زدایی انجام می‌شود. در این مقاله از اندیشه مهرآرای سپاهان، تصفیه آب و فاضلاب، مراحل و مزایای آن را بررسی خواهیم کرد. با ما همراه باشید.

مراحل تصفیه آب و فاضلاب به چه صورت است؟

مراحل تصفیه فاضلاب به صورت زیر است:

مرحله اول: آشغال گیری

در مرحله آشغال گیری، 40 درصد مواد جامد موجود در آب حذف می‌شود. در این مرحله، صفحات غربالگری وجود دارد که این صفحه با یک الک، مواد درشت مانند برگ، کاغذ و… را از آب جدا می‌کند. این صفحات دارای اندازه‌های متفاوت با عرض چند سانتی متر تا چند میلی متر هستند. صفحات غربالگری مرحله به مرحله آب را فیلتر می‌کنند.

بعد از آن، قسمتی به نام جمع کننده ماسه و شن وجود دارد که آب به آن وارد می‌شود. برای حذف ذراتی مانند تکه شیشه‌ای، سنگ و… که توسط صفحات فیلتر نشده‌اند، از مخزن رسوب استفاده می‌کنند.

مرحله دوم: هوادهی

در مرحله بعدی یعنی هوادهی، چربی و روغن موجود در فاضلاب از آن حذف می‌شود. در هوادهی، در آب یک حرکت غلطکی ایجاد می‌کنند که این حرکت باعث می‌شود روغن و چربی به سطح منتقل شده و به راحتی از آب جدا شوند.

برای جدا کردن شن و ماسه موجود در فاضلاب، یک جمع کننده وجود دارد که با استفاده از نیروی گریز از مرکز آن را جدا می‌کند. در این قسمت آب هیچگونه ماده آلی ندارد.

مرحله سوم: ته نشینی اولیه

ته نشینی اولیه مرحله بعدی در تصفیه آب و فاضلاب می‌باشد. در این مرحله، فاضلاب را در مخزن تصفیه می‌ریزند. سرعت فاضلاب در این مرحله آهسته‌تر از سرعت جمع کننده شن و ماسه یعنی 1.5 سانتی متر بر ثانیه است. کاهش سرعت جریان باعث می‌شود ذرات ریز و خاک در کف آب به صورت لجن ته نشین شوند. این مرحله 30 تا 40 درصد آلودگی های فاضلاب را کاهش می‌دهد. لجن‌ها به مخازن استوانه‌ای شکل رانده می‌شوند. سپس فاضلاب باقی مانده برای تصفیه ثانویه آماده می‌شود.

مرحله چهارم: تصفیه ثانویه

مرحله بعد از ته نشینی اولیه، تصفیه ثانویه است که به آن لجن فعال نیز می‌گویند. در این مرحله به فاضلاب لجن اضافه می‌کنند تا از تصفیه بیشتر و تجزیه اطمینان پیدا کنند. ابتدا هوا در مخازن هوادهی وارد می‌شود و فاضلاب را با لجن ترکیب می‌کند. مقدار لجن استفاده شده در مرحله تصفیه ثانویه بسیار کم است. استفاده از لجن باعث می‌شود که باکتری هایی که از اکسیژن استفاده می‌کنند رشد کرده و میکروب های کوچک را از بین ببرند. در این مرحله ذرات بزرگی تولید می‌شوند که در ته مخزن قرار می‌گیرند.

مرحله پنجم: تنظیم PH

PH یک ماده میزان اسیدی یا بازی بودن آن محلول را مشخص می‌کند. PH یک ماده از بازه 0 تا بازه 14 تعیین می‌شود. محلولی که PH آن برابر با هفت است، محلولی خنثی است. آب مقطر با PH:7 محلولی خنثی است.

همچنین هر چقدر میزان PH کم تر شود و به صفر نزدیک شود، محلول خاصیت اسیدی بیشتری پیدا می‌کند. زمانی که PH از 7 به سمت 14 میل می‌کند، خاصیت بازی پیدا می‌کند.

در مرحله تصفیه آب و فاضلاب، PH مواد باید بین 6.5 و 7.5 باشد و به مرز خنثی نزدیک شود. اگر فاضلاب خاصیت بازی داشته باشد، باید به آن ماده‌ای اسیدی اضافه شود مانند اسید کلریدریک و اسید سولفوریک

همچنین اگر خاصیت اسیدی داشته باشد باید به آن آهک هیدراته اضافه شود که به مرز خنثی نزدیک شود.

مرحله ششم: انعقاد سازی

در اولین مرحله مواد منعقد کننده به آب و فاضلاب اضافه می‌شود. بار سطحی ذرات کلوییدی خنثی می‌شود و این ذرات به یکدیگر نزدیک می‌شوند و ذرات درشت‌تری را تشکیل می‌دهند. این مواد منعقدکننده از مشتقات آلومینیوم و آهن هستند که در ادامه مقاله به طور جداگانه بررسی خواهند شد. از مهم‌ترین کواگولانت ها، پلی آلومینیوم کلراید، سولفات آلومینیوم، کلروفریک و سولفات آهن هستند. زمانی که در تصفیه، مقدار آب و فاضلاب زیاد باشد و نیاز به سرعت بیشتری برای این فرآیند باشد از کمک منعقدکننده مانند پلی اکریل آمید (پلی الکترولیت یا PAM) که نوع کاتیونی و آنیونی دارد استفاده می‌کنند.

مرحله هفتم: گندزدایی

در آب آلودگی های بسیاری وجود دارد. این آلودگی های موجود در آب، موجب ایجاد بیماری‌های گوارشی مانند وبا و… می‌شود. برای ضدعفونی کردن آب از فرآیند گندزدایی استفاده می‌شود. موادی که در این فرآیند استفاده می‌شوند از مشتقات کلر هستند. مهم‌ترین ماده در گندزدایی کلر مایع با بالاترین خلوص یعنی خلوص 99 درصد است. ماده‌های دیگری در این فرآیند استفاده می‌شوند که این مواد عبارتند از: هیپوکلریت سدیم یا آب ژاول با استاندارد 14 تا 15 درصد، هیپوکلریت کلسیم یا پرکلرین با خلوص 65 تا 70 درصد

آب اکسیژنه نیز یک ماده گند زدا است اما این ماده فقط در صنعت قابل استفاده می‌باشد.

مرحله هشتم: رسوب زدایی

در این مرحله از تصفیه فاضلاب برای اینکه از رسوب زدایی پیشگیری شود از آنتی اسکالانت استفاده می‌کنند. زمانی که در مخازن رسوب ایجاد شده باشد، دیسکلر‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مزایای تصفیه آب و فاضلاب

• تصفیه نکردن فاضلاب بیماری‌های بسیاری را برای انسان‌ها و حیوانات به وجود می‌آورد. حتی ممکن است این آلودگی‌ها موجب مرگ شود. تصفیه آب و فاضلاب آلودگی‌ها را به حداقل می‌رساند و باعث تمیز نگه داشتن محیط زیست می‌شود.
• از آب و فاضلاب تصفیه شده در کارخانه ها استفاده می‌شود و استفاده از آب شیرین کن را کمتر می‌کند و در مصرف آب صرفه جویی خواهد شد.
• تصفیه آب و فاضلاب باعث ایجاد آب کافی در آبیاری و… می‌شود. همچنین انتقال بیماری های ناشی از آلودگی را کاهش می‌دهد.
• با استفاده از فاضلاب میتوان ذرات فلز را بازیابی کرد زیرا این فاضلاب از ترکیب مواد شیمیایی و ذرات فلز است. این بازیابی فلز‌ها باعث می‌شود نیاز جامعه به منابع مفید را برطرف کند.

مواد منعقد کننده قابل استفاده در تصفیه آب و فاضلاب چیست؟

کواگولانت‌های قابل استفاده در تصفیه آب از مشتقات آلومینیوم و آهن هستند که در ادامه آن‌ها را بررسی خواهیم کرد.

پلی آلومینیوم کلراید

پلی آلومینیوم کلراید، از مشتقات آلومینیوم است و از مهم‌ترین کاربرد‌های آن استفاده در تصفیه آب و فاضلاب است.

پلی آلومینیوم کلراید که به آن پک نیز گفته می‌شود یک منعقد کننده با فرمول شیمیایی AL2(OH)nCI6 است. این ماده در انواع صنعتی و خوراکی و در رنگ سفید، زرد تا قهوه‌ای به بازار عرضه می‌شود. شرکت اندیشه مهرآرای سپاهان به عنوان تولیدکننده پلی آلومینیوم کلراید جامد، این محصول با کیفیت را با قیمتی مناسب به فروش می‌رساند.

این ماده علاوه بر تصفیه آب و فاضلاب، کاربرد‌های دیگری دارد. این کاربرد ها عبارتند از:

• تصفیه آب استخر
• تولید سیمان
• استفاده در صنعت تولید کاغذ
• استفاده از پک در تولید شکر، دارو و گلیسیرین
• حامل کاتالیزور
• جداسازی نفت و آب در پلایشگاه نفت
• ساخت و تولید زغال سنگ مصنوعی
• صنعت آرایشی بهداشتی
• تصفیه پساب در کارخانه کاشی و سرامیک

پلی آلومینیوم کلراید یک کواگولانت برای رفع آلودگی آب و تصفیه آن قابل استفاده است. در واقع این عملکرد باعث افزایش سرعت ناپایدار سازی و سرعت ته نشینی کلویید‌ها می‌شود. بنابراین سرعت ته نشینی و جداسازی در فرآیند تصفیه بالاتر می‌رود.

سولفات آلومینیوم

سولفات آلومینیوم ماده ای سفید رنگ است که به صورت جامد و مایع تولید می‌شود. همچنین این ماده از مشتقات آلومینیوم است. استفاده زیاد از این ماده باعث آلودگی آب می‌شود. بنابراین باید به اندازه‌ای استفاده شود که برای سلامت انسان‌ها ضرری نداشته باشد. کاربرد سولفات آلومینیوم در صنعت بسیار زیاد است.

سولفات آلومینیوم ویژگی هایی دارد که در زیر به این ویژگی ها می پردازیم:

• در آب انحلال پذیر است.
• شار الکتریکی را خنثی می‌کند.
• در الکل حل نمی‌شود.
• آب را از محیط اطراف جذب می‌کند.
• سه رنگ سفید کریستالی، گردویی یا نباتی دارد.
• غیر فرار و غیر قابل اشتعال است.
• در حذف ترکیبات کاربرد دارد.
• طعم شیرین دارد و بدون بو است.

کاربردهای پلی آلومینیوم کلراید (پک) در زیر آمده است:

• تولید فوم آتش نشانی
• تولید صابون و نمک
• بو زدا و چربی زدا
• نگهدارنده جوهر
• داروسازی
• تولید کود
• تولید مواد ضد تعریق
• ضد آب کردن بتون
• تصفیه آب چغندر قند
• تولید خمیر
• رنگ آمیزی چرم
• سفید کننده روغن

کلروفریک

کلروفریک چیست و چه کاربردی دارد؟ نام دیگر کلروفریک، کلرید آهن 3 ظرفیتی با فرمول شیمیایی FeCl3 است. این ماده یک کواگولانت پرکاربرد در صنعت است که شامل یک عنصر آهن و سه عنصر کلر است.

کاربردهای کلروفریک به چه صورت زیر است:

• تولید شیشه و سرامیک
• حذف فسفات و روغن
• تولید پوشش آینه
• کود شیمیایی در کشاورزی
• جلوگیری از خونریزی در دامپزشکی
• کاتالیزور در واکنش آلی

کلروفریک با توجه به شکل ظاهری در دو نوع پودری و مایع تولید می‌شود. رنگ این ماده در حالت پودری قهوه ای است و رطوبت را جذب می‌کند. کلروفریک پودری در ایران تولید نمی‌شود ولی می‌توان کلروفریک پودری وارداتی را تهیه کرد. کلروفریک مایع نیز دارای رنگ قهوه‌ای تیره است. نوع مایع آن بوی اسیدی دارد و غیر قابل اشتعال می‌باشد. شرکت اندیشه مهرآرای سپاهان بزرگترین تولید کننده کلروفریک در ایران می‌باشد.

سولفات آهن

سولفات آهن با نام زاج سبز نیز شناخته می‌شود. فرمول شیمیایی این ماده FeSO₄ است. کود سولفات آهن برای رفع زردی برگ، رشد سالم گیاه، خوراک دام و طیور و… استفاده می‌شود.

سولفات آهن در صنایع بسیاری کاربرد دارد که برخی از کاربرد های آن به صورت زیر است:

• سولفات آهن در داروسازی در تولید داروهای کمبود آهن استفاده می‌شود.
• از این ماده در ساخت رنگ و تولید جوهر استفاده می‌شود.
• برای رسوب دادن طلای فلزی
• معرف در شناسایی انواع قارچ
• اکسید کردن آلاینده ها به عنوان کاتالیزور
• رنگ آمیزی بتون و ماسه سنگ‌ها
• رنگ آمیزی چوب افرا به رنگ نقره‌ای در نجاری
• تثبیت کننده رنگ و تولید جوهر
• ساخت نمک آهن
• افزودنی معدنی در خوراک دام
• به عنوان آفت کش در کشاورزی
• بالا بردن سرعت رشد و جذب گیاه

اگر به هرکدام از این محصولات نیاز دارید، می‌توانید با کارشناسان مجرب شرکت آماس تماس حاصل فرمایید و سفارش خود را ثبت نمایید.

جمع بندی

همانطور که گفتیم مهم‌ترین فرآیند حفاظت از محیط زیست تصفیه آب و فاضلاب است. تصفیه فاضلاب کارخانه‌ها و پالایشگاه‌ها در محل کار تصفیه می‌شود و تجهیزاتی برای این کار فراهم شده است. تصفیه فاضلاب خانه ها در تصفیه خانه انجام می‌گیرد.

در این مقاله مراحل تصفیه آب و فاضلاب را به طور کامل توضیح دادیم و گفتیم انجام فرآیند تصفیه آلودگی‌ها را از بین می‌برد و باعث کاهش بیماری های ناشی از این آلودگی ها می‌شود.