فاضلاب آبی است که شامل موادی مانند زباله های انسانی، ضایعات غذا، روغن، صابون و مواد شیمیایی است. در خانه ها، فاضلاب شامل آب سینک ها، دوش ها، وان ها، توالت ها، ماشین های لباسشویی و ماشین های ظرفشویی است. مشاغل و صنایع نیز به سهم خود در تولید فاضلاب نقش دارند.
تصفیه فاضلاب اغلب یک ضرورت تمدنی نادیده گرفته شده است. بدون سیستم فاضلاب مناسب ، تصفیه خانه های فاضلاب و مقررات کلی، شهرهای ما در همه جا مملو از بیماری و زباله های انسانی خواهد بود.
باور کنید یا نه، بسیاری از فن آوری های مدرن مدیریت فاضلاب که ما در خانه های قرن بیست و یکم استاندارد می دانیم، چیزهایی مانند توالت و لوله های فاضلاب، در نمای بزرگ تاریخ در واقع نسبتاً جدید هستند.
ما تصفیه فاضلاب را به عنوان استفاده از آب در نظر می گیریم زیرا با سایر مصارف آب ارتباط زیادی دارد. بیشتر آب مورد استفاده در خانه ها، صنایع و مشاغل قبل از اینکه به محیط بازگردانده شود، باید تصفیه شود.
طبیعت توانایی شگفت انگیزی برای مقابله با مقدار کمی از ضایعات آب و آلودگی دارد، اما اگر میلیاردها گالن فاضلاب تولید شده را قبل از ورود مجدد آن به محیط زیست تصفیه نکنیم، بر ما غلبه خواهد کرد. تصفیه خانه آلاینده های موجود در فاضلاب را تا حدی که طبیعت بتواند از عهده آن برآید، کاهش می دهد.
برای فرایند تصفیه فاضلاب (WWTP) راه حل های مختلفی وجود دارد. برای دسترسی به آب تصفیه شده با کیفیت مطلوب، اندازه تاسیسات و فرایندها درموقعیت های جغرافیایی مختلف یکسان نیست و عوامل مختلف محیطی بر معیارهای مهم طراحی تأثیر می گذارد و برای دسترسی به ایمنی و بهره وری مطلوب، باید همه پارامترها مجددا طراحی شوند. از این رو می توان گفت که هیچ دو تصفیه خانه فاضلابی پیدا نمی شود که بطور یکسان کار کنند. بنابراین حتی اگر یکسان طراحی شوند، عملکرد و بهروری آنها یکسان نخوهد بود.
مراحل تصفیه فاضلاب در تصفیه خانه
هدف اصلی تصفیه فاضلاب حذف حداکثر مقدار جامدات معلق قبل از تخلیه آب باقی مانده به نام پساب به محیط زیست است. زیرا مواد جامد در هنگام تجزیه، از اکسیژنی استفاده می کنند، که برای گیاهان و حیوانات ساکن در آب مورد نیاز است.
“تصفیه اولیه” حدود 60 درصد مواد جامد معلق را از فاضلاب حذف می کند. این تصفیه همچنین شامل هوادهی (همزدن) فاضلاب است تا اکسیژن دوباره وارد شود. تصفیه ثانویه بیش از 90 درصد مواد جامد معلق را حذف می کند.
1. پمپاژ
سیستم فاضلاب برای انتقال فاضلاب از خانه به تصفیه خانه به نیروی جاذبه متکی است. بنابراین تصفیه خانه های فاضلاب در زمینی کم ارتفاع و اغلب در نزدیکی رودخانه ای قرار دارند که آب تصفیه شده در آن آزاد می شود. اگر تصفیه خانه بالاتر از سطح زمین ساخته شود، فاضلاب باید تا محل تأسیسات تصفیه خانه پمپاژ شود و سپس در داخل تصفیه خانه فاضلاب در طی فرآیند تصفیه از طریق جاذبه حرکت می کند.
2. غربالگری
فاضلاب وارد شده به تصفیه خانه شامل مواردی مانند چوب ، سنگ و حتی حیوانات مرده است. اگر آنها برداشته نشوند، ممکن است در مراحل بعدی مشکل ایجاد کنند. بیشتر این مواد به محل دفن زباله ارسال می شوند.
3. حذف لکه و لجن
سپس فاضلاب وارد قسمت دوم مخازن رسوب گذاری می شود. در این قسمت، لجن (بخش آلی فاضلاب) از فاضلاب خارج شده و از مخازن خارج می شود. مقداری از آب در مرحله ای به نام خشک کن ( در این مرحله آب باقی مانده در لجن، گرفته می شود) برداشته می شود و سپس لجن در مخازن بزرگی پردازش شده و به بیرون از تصفیه خانه انتقال داده می شود. در این قسمت، فاضلاب وارد مجموعه ای از مخازن بتنی طولانی و موازی می شود که هر مخزن به دو بخش تقسیم شده است.
4. رسوب گذاری – حذف کف
همانطور که لجن به ته مخازن رسوب رسوب می کند، مواد سبک تری روی سطح شناور می شوند. این “کف” شامل چربی ، روغن، پلاستیک و صابون است. چنگک ها به کندی حرکت می کنند و کف را از سطح فاضلاب جدا می کنند. مواد جمع شده همراه با لجن به دستگاه های خشک کن پمپ می شود.
بسیاری از شهرها از فیلتراسیون در تصفیه فاضلاب نیز استفاده می کنند. پس از برداشتن جامدات ، فاضلاب مایع در اثر جاذبه از طریق ماده ای معمولاً ماسه فیلتر می شود. این روش تقریباً تمام باکتری ها را از بین می برد، کدورت و رنگ را کاهش می دهد، بوها را از بین می برد، مقدار آهن را کاهش می دهد و اکثر ذرات جامد باقی مانده در آب را حذف می کند. گاهی آب از طریق ذرات کربن فیلتر می شود که ذرات آلی را حذف می کند. این روش در برخی از خانه ها نیز استفاده می شود.
.5. هوادهی و کاهش بیولوژیکی
یکی از اقداماتی که یک تصفیه خانه می تواند انجام دهد این است که فقط فاضلاب را تکان داده و در معرض هوا قرار دهد. این امر باعث می شود برخی از گازهای محلول (مانند سولفید هیدروژن ، که بوی تخم مرغ گندیده دارد) و بوی بد آن از آب خارج شود.
با تجزیه مواد آلی ، اکسیژن مصرف می شود. هوادهی اکسیژن را دوباره پر می کند. حباب اکسیژن داخل آب مواد آلی را معلق نگه می دارد در حالی که باعث ته نشینی ذرات ریز (خاک قهوه ، ماسه و سایر ذرات کوچک و متراکم) می شود. سپس ذرات ریز از مخازن خارج شده و به محل دفن زباله منتقل می شود.
6. ته نشینی نهایی
رسوب گذاری یک فرایند فیزیکی تصفیه آب با استفاده از گرانش برای حذف جامدات معلق از آب است. برای رسوب گذاری، جامدات ته نشین شده باید متراکم تر از محیطی باشند که در آن قرار دارند.
فرآیند ته نشینی نهایی برای تصفیه خانه های فاضلاب مهم است زیرا ذرات بزرگی را که توسط سیستم های دیگر حذف نشده اند حذف می کند و در صورت باقی ماندن در صورت خروج آب تصفیه شده به رودخانه ها و اقیانوس ها می تواند به پمپ ها یا لوله ها آسیب برساند. علاوه بر این ، رسوبات نهایی قادر به ارائه لجن غنی از مواد مغذی است که می تواند به عنوان کود کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد. آخرین مرحله رسوب گذاری نیز به اپراتورهای تصفیه فاضلاب اجازه می دهد تا ذرات ریز باقی مانده را از مواد افزودنی شیمیایی مانند گاز کلر (Cl)، سولفات آلومینیوم (Al (SO))، کلرید آهن (FeCl) و غیره جدا کنند.
7. ضدعفونی – کشتن باکتری ها
سرانجام ، فاضلاب به مخزن “کلر زنی” سرازیر می شود، که در آن کلر شیمیایی برای از بین بردن باکتری ها اضافه می شود، که می تواند خطری برای سلامتی ایجاد کند، درست مانند استخرهای شنا، کلر بیشتر با از بین رفتن باکتری ها از بین می رود، اما گاهی اوقات باید با افزودن مواد شیمیایی دیگر خنثی شود. این امر از ماهی ها و دیگر موجودات دریایی که می توانند با کوچکترین مقدار کلر آسیب ببینند، محافظت می کند.
آب تصفیه شده (پساب نامیده می شود) سپس به رودخانه محلی یا اقیانوس تخلیه می شود.
