فاضلاب

فاضلاب از نظر لغوی طبق گفته لغت نامه دهخدا به معنی  ضایعات جامد یا مایعی که از طریق مجرا از محل خارج می‌شود. حال می خواهیم به طور دقیق تری فاضلاب را بررسی کنیم ،فاضلاب آبی است که به دلیل فعالیت های انسان مانند فعالیت های مسکونی،صنعتی،تجاری،کشاورزی،سیلاب و رواناب دچار آلودگی می شوند .همان طور که می دانید از فاضلاب به عنوان یک منبع آب استفاده می کنند که در ادامه مقاله اهمیت بررسی تصفیه فاضلاب را مورد بررسی قرار می دهیم پس با ما همراه باشید

مشخصات ظاهری فاضلاب

انواع فاضلاب  از نظر ظاهری دارای مشخصات متنوعی می باشند. به عنوان مثال فاضلاب شهری مایعی خاکستری رنگ می باشد. و یا به طور مثال در فاضلاب صنعتی  برخی از آنها بسیار شبیه آب می باشند اما به شدت به خاطر  فلزات سنگین خطرناک می باشند.

تاریخچه فاضلاب در جهان

قدیمی ترین فاضلاب مربوط به ۷ هزار سال با دیواره های آجری و یا سفالی، برای هدایت فاضلاب خانگی ، مربوط به تمدن هندیان می باشد.در گذشته انسان ها به مسئله تصفیه فاضلاب اهمیت نشان می دادند از جمله نمونه بارز آن فاضلاب های شهریونان با قطر ۲ تا ۳ متر یا فاضلاب همگانی ۲ شهر نینوا و بابل و نیز جزیره کرت می باشد.

روش های طبیعی مانند استخرهای تثبیت فاضلاب از قدیمی ترین روش های تصفیه فاضلاب در کشورهای اروپایی می باشد که از ده ها سال پیش کاربرد دارد.توجه به مسئله تصفیه فاضلاب از انجایی شروع شد که انسان ها مانع از آلوده گی آب و ورود فاضلاب به رودخانه ها شدند پس ازجنگ جهانی دوم به دلیل خطر آلودگی محیط زیست و توسعه جوامع شهری و صنعتی به امر تصفیه فاضلاب بیش از بیش توجه شد.

درحدود یکصد سال بیش استفاده از فاضلاب در آبیاری کشاورزی به دلیل خاصیت حاصل خیزی و باروری که داشت در کشور های ارو پایی متداول روش بود همچنین در حدود یکصد سال پیش اکثر کانال ها بصورت رو باز ساخته می شدند که پس از نمایان شدن پخش بیماری ها واگیر تمام کانال ها به صورت فاضلاب در زمین ساخته شدند که این از مزایای جمع آوری فاضلاب می باشد.

کشتارهایی که درگذشته، بیماری های واگیری مانند وبا طاعون، اسهال خونی در نقاط مختلف جهان انجام داده است.مردم زیادی در سالیان پیش به دلیل بیماری های واگیردار مانند وبا، طاعون،اسهال خونی و… کشته شده اند .این کشتار باعث شد مردم آن زمان نسبت به خطر های ناشی از آلودگی آب آگاه شوند.

تاریخچه فاضلاب در ایران

از زمان شکل گیری زندگی شهری مسئله جمع آوری و دفع فاضلاب مطرح بوده است که در ادامه مقاله بیش تر با دفع فاضلاب آشنا می شوید.در ایران باستان نیز سیستم جمع آوری فاضلاب وجود داشته است. که آثار آن در ویرانه های تخت جمشید، شوش و غیر شناسایی شده است.

انواع فاضلاب بر اساس منبع پیدایش به شرح زیر است

•  

فاضلاب خانگی

آنچه از آن تحت عنوان فاضلاب خانگی ذکر می شود حاصل مجموع تمام فاضلاب های شهری هم مانند مغازه ها،رستوران و … می باشد و همان طور که از اسم فاضلاب خانگی مشخص است ،  به تمامی فاضلاب تولید شده در خانه‌های شهری و روستایی گفته می‌شود.که معمولاً به چاه فاضلاب یا سپتیک یا سیستم فاضلاب شهری می ریزد که حاصل از دستگاه‌های بهداشتی نظیر روشویی، حمام و مواردی نظیر این هاست. ویژگی‌های مربوط به فاضلاب خانگی در همه بخش‌های شهر یکسان است و اما تنها براساس مصرف سرانه آب در افراد مختلف غلظت متفاوتی خواهد داشت. با توجه به رنگ فاضلاب می‌توان به تازه بودن فاضلاب پی برد چراکه فاضلاب خانگی تازه دارای رنگ خاکستری است و پس از مدتی که از تولید آن می‌گذرد رنگ آن تیره و سیاه می‌شود.

ویژگی‌های مربوط بهاین نوع در همه بخش‌های شهر یکسان است و اما تنها براساس مصرف سرانه آب در افراد مختلف غلظت متفاوتی خواهد داشت.

فاضلاب صنعتی

باید گفت که فاضلاب صنعتی، به آبی گفته می‌شود که در تولید و ساخت یک محصول تجاری مورد استفاده قرار گرفته و فاضلاب صنعتی محصول کارخانه های تولیدی می باشند.تمام کارخانه های تولیدی که موادغذایی،پوشاک،نوشیدنی،کاغذ و انواع مواد شیمایی تولید می کنند برای تولید تمام آن محصول ها به حجم زیادی از آب احتیاج دارند .پس با توجه به تنوع این کارخانجات ها صنعتی ما با حجم زیادی از فاضلاب های صنعتی روبرو هستیم و اولین گام در مدیریت فاضلاب‌های صنعتی شناخت کامل از فاضلاب خروجی کارخانجات است.

فاضلاب کشاورزی

فاضلاب هایی که در اثر فعالیت های کشاورزی بوجود می آیند. این فاضلاب عموماً شامل سموم و ضد آفت‌ها می‌باشد و همچنین به دلیل تماس آب با کودهای شیمیای عموماً این پساب‌ها آلوده به مواد شیمیایی می‌باشند.

فاضلاب‌های سطحی

فاضلاب سطحی ناشی از ذوب یخ و یا بارندگی باران اشاره‌ کرد. این نوع از فاضلاب به دلیل روان شدن آب روی زمین و برخورد با زباله‌ها صورت می‌گیرد.درجه آلودگی این نوع از فاضلاب‌ها در ابتدای بارندگی بسیار زیاد است و اما به مرور زمان کم می‌شود.بخش اعظم این نوع از فاضلاب‌ها را شن و ماسه تشکیل می‌دهد که در اثر روان شدن در سطح خیابان به آن می‌پیوندند.

اهمیت فاضلاب از دو نظر مورد بررسی می باشد :

• آلودگی فاضلاب موجب تخریب محیط زیست و منبع آب و خاک می شود و باعث شیوع بیماری های واگیردار می شود و سلامت انسان ها و سایر موجودات زنده دیگر را به خطر می اندازد
• فاضلاب به دلیل آلوده و سیاه بودن به طلای سیاه معروف می باشد و اگر آن را به درستی مدیریت کنیم می توان به عنوان یک منبع آب از آن استفاده کرد .

قدرت فاضلاب

هر چقدر مواد زائد در فاضلاب بیش تر باشد قدرت غلظت آن بالاتر می باشد و آن را قوی تر می کند که معمولا شدت و ضعف فاضلاب از نظر مواد آلی بر اساس معیارهایی سنجیده می شود که شامل:

۱-مواد جامد معلق: که این مواد نشانگر کیفیت فاضلاب از نظر غلظت مواد می باشد.

۲-اکسیژن مورد نیاز زیست شیمیایی: این معیار مهم ترین ابزار سنجش مواد آلی است که در این روش مقدار اکسیژن مورد نیاز برای مواد آلی فاضلاب، توسط باکتری ها به دست می آید.

۳-نیاز شیمیایی به اکسیژن: مقدار اکسیژن متناسب برای تجزیه شیمیایی، مواد آلی و اکسیژن مورد نیاز را تجزیه شیمیایی می گویند.

دفع فاضلاب

در بعضی از مناطق شهری، فاضلاب‌های بهداشتی و فاضلابی که از خیابان‌ها به دلیل بارش باران یا طوفان‌ها جاری می‌شود جداگانه منتقل می‌شوند. دسترسی به هر کدام از این‌ها از یک منهول امکان‌پذیر است. در طول بارش‌های شدید ممکن است فاضلاب‌های بهداشتی سرریز کنند و به محیط زیست جاری شوند. این مورد می‌تواند تهدید جدی برای بهداشت عمومی و محیط زیست باشد.

فاضلاب‌ها می‌توانند مستقیماً به داخل یک حوزه آبریز بزرگ با تصفیه کم یا بدون تصفیه وارد شوند. فاضلاب بدون تصفیه می‌تواند تأثیر جدی روی کیفیت محیط زیست و سلامت مردم بگذارد. بیمارگرها می‌توانند باعث بسیاری از بیماری‌ها شوند. مواد شیمیایی حتی در مقدار کم نیز خطراتی جدی ایجاد می‌کنند و در دراز مدت در بافت‌های بدن انسان و حیوانات تجمع می‌یابند.

انواع روش‌های دفع فاضلاب

چاه جذبی

از روش‌های دفع فاضلاب می‌توان به حفرچاه فاضلاب جذبی اشاره‌ کرد. منظور از حفر چاه این است که مکانی را برای ذخیره فاضلاب حفر کنیم تا بتوانیم بعدها برای ذخیره فاضلاب از آن استفاده‌ کنیم. حفر چاه باید به صورتی باشد که حشرات موذی نتوانند به آن ورود پیدا کنند.

شبکه جمع آوری فاضلاب

از روش‌های دفع فاضلاب می‌توان به استفاده از شبکه جمع آوری فاضلاب اشاره‌ کرد. در صورتی که در شهرها و روستاها شبکه جمع آوری حفرشده باشد، مردم می‌توانند با وصل کردن فاضلاب ساختمانی خود به این شبکه به راحتی به دفع آن کمک کنند.

سپتیک تانک

از جمله روش‌های دفع می‌توان به سپتیک تانک و یا انباره تعفن اشاره‌ کرد. از این روش می‌توان برای موقعیت‌هایی که امکان حفر چاه جذبی وجود ندارد و یا این که از شبکه جمع‌آوری فاضلاب استفاده نشده‌ است، استفاده کرد.

سپتیک تانک درواقع محفظه‌ای مخزن مانند است که فاضلاب به کمک لوله‌هایی به داخل آن ریخته می‌شود. با کمک سپتیک تانک می‌توان مواد جامد این فاضلاب را به خوبی از آن جدا کرد. پساب موجود در این نوع فاضلاب می‌تواند جذب زمین شود و اما میزان لجنی باقی مانده در این محفظه باید هرچند وقت یکبار تخلیه شود.

ترانشه نشت لجن فاضلاب

ترانشه نشت از انواع روش‌های دفع فاضلاب است که سطح تماس بیش تری را در مقایسه با چاه جاذب برای فاضلاب ایجاد می‌کند. در این روش فاضلاب با لوله‌های با قطر بیست سانتی‌متر منتقل می‌شوند. فاضلاب در حین عبور از این لوله ها نشت می کند و وارد زمین می شود. عرض ترانشه ها نیز بین ۳۰ تا ۶۰ سانتی‌متر است. البته عمق ترانشه حدود یک متر است.

تصفیه آب فاضلاب

فرآیند تبدیل فاضلاب یا آبی که به مدت طولانی راکد مانده به آب شیرین را تصفیه آب فاضلاب می گویند و  قابلیت استفاده مجدد و حتی قابلیت شرب پیدا می کنند. با تصفیه فاضلاب تمامی باکتری ها، آلاینده ها، سموم، آلودگی ها و مواد شیمیایی از بین می رود و آب برای استفاده مجدد آماده می شود.

 

امروزه ساخت شبکه های آب و فاضلاب و توزیع و تصفیه و بعدها نگهداری و بارزسی و ویدئومتری شبکه های فاضلاب امری ضروری است.چرا که توسعه شهری و ساخت زیرساخت آن پایه های یک شهر مترقی و پایدار است.

تصفیه فاضلاب

تصفیه فاضلاب به مجموعه روشها و فرآیندهایی گفته می شود که موجب کاهش آلودگی فاضلاب می گردد و پس از طی ای فرآیندها می توان فاضلاب را به محیط زیست دفع کرد و یا مجدد از آن استفاده نمود. فاضلاب به دو بخش عمده تقسیم می شود.

بسته به نوع فاضلاب روشهای تصفیه آن نیز متفاوت است. و با توجه به کیفیت و کمیت آن می توان از روشهای متنوعی برای تصفیه آن استفاده نمود.

روشهای تصفیه فاضلاب

۱- تصفیه فیزیکی: به فرآیند جداسازی ذرات معلق و جامد در پساب های صنعتی و بهداشتی اصطلاحا تصفیه فیزیکی گفته میشود. با توجه به نوع فاضلاب ممکن است تکه های پارچه، شاخ و برگ درختان، شن و ماسه و قطعات پلاستیکی و غیره در سیال ورودی به تصفیه خانه ها وجود داشته باشد. ورود این ذرات به تجهیزات تصفیه فاضلاب از قبیل پمپ و لوله و اتصالات ممکن است آسیب های جدی وارد کند. علاوه براین، عدم حذف این موارد باعث میشود در تصفیه شیمیایی و تصفیه بیولوژیکی فاضلاب فشار زیادی به تجهیزات وارد شود و کیفیت خروجی آنها کاهش پیدا کند. به همین منظور با تجهیزات کاربردی و بسیار ساده فرآیندهای تصفیه فیزیکی فاضلاب های صنعتی و بهداشتی پیاده سازی می گردد.

۲- تصفیه بیولوژیکی

در بین روش‌های مختلف تصفیه فاضلاب،  تصفیه بیولوژیکی(Biological treatment) در سال‌های اخیر بیشتر مورد توجه قرار گرفته‌اند.

روش‌های بیولوژیکی به دلیل هزینه پایین، نصب و راه‌اندازی آسان و آثار مخرب زیست محیطی کمتر در مقایسه با روش‌های دیگر، بسیار مورد توجه هستند. همچنین کارایی و کیفیت آب خروجی تصفیه خانه بسته به نوع بستر و نوع فیلتر انتخابی تغییر می یابد.

بسته به نوع هدف و کاربرد، بیوفیلترها قادر به حذف انواع ترکیبات هیدروژنی، سولفیدهای آلی، آمونیاک و نیتریت، از بین بردن CO2، N2   و سایر مواد آلی نامحلول، مواد جامد معلق  و غیره از پساب صنایع و تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب و نیز افزودن اکسیژن و سایر مواد آلی به آب می‌باشند.

در این مرحله از فرآیندهای بیولوژیکی مختلف برای تجزیه مواد آلی موجود در فاضلاب مانند صابون، فاضلابهای انسانی، روغن و غذا استفاده می شود. میکروارگانیسم ها در مواد بیولوژیکی مواد آلی را در فاضلاب متابولیزه می کنند. این مورد را می توان به سه دسته تقسیم بندی کرد:

فرآیندهای هوازی: باکتریها ماده آلی را تجزیه می کنند و آن را به دی اکسید کربن تبدیل می کنند که می تواند توسط گیاهان مورد استفاده قرار گیرد. اکسیژن در این فرآیند مورد استفاده قرار می گیرد. در این روشها از میکرواورگانیسم های هوازی برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود از جمله این فرآیندها لجن فعال، هوادهی گسترده، MBBR، MBR، SBR  را میتوان نام برد.

فرآیندهای بی هوازی: در اینجا، تخمیر برای تخمیر ضایعات در دمای خاص استفاده می شود. اکسیژن در فرآیند بی هوازی استفاده نمی شود.

کمپوست: یک نوع فرآیند هوازی است که در آن فاضلاب با مخلوط کردن آن با خاک اره یا سایر منابع کربن تصفیه می شود.

تصفیه ثانویه اکثر مواد جامد موجود در فاضلاب را حذف می کند، اما بعضی از مواد مغذی حل شده مثل نیتروژن و فسفر ممکن است باقی بمانند.

۳- تصفیه شیمیایی:

در فرآیند های تصفیه فاضلاب و یا تصفیه آب جهت تصفیه بهتر و خروجی با کیفیت بهتر از مواد شیمیایی استفاده می شود. به عنوان مثال در فرآیند هایی مانند: انعقاد و لخته سازی، ترسیب شیمیایی، اکسیداسیون شیمیایی و احیاء، تنظیم PH، تبادل یونی، حتی گاها در شناور سازی، جذب سطحی و غیره از مواد شیمیایی مختلف جهت انجام و تسریع فرآیند تصفیه فاضلاب استفاده می گردد که طی آن از مواد و واکنش های شیمیایی برای تصفیه پساب استفاده می شود.

۴ – تصفیه لجن:

این یک فرایند جداسازی جامد و مایع است که در آن حداقل رطوبت باقی مانده در فاز جامد ، و کمترین ذرات جامد در فاز مایع جدا شده مورد نیاز است. یک مثال در این مورد شامل آبگیری لجن از فاضلاب های صنعتی یا کارخانه تصفیه فاضلاب است که در آن رطوبت باقی مانده در مواد جامد ارزش دفع را تعیین می کند و کیفیت اصلی بار آلودگی بازگشتی به تاسیسات تصفیه را مشخص میکند. همیشه نیاز است که هر دو را به حداقل رساند.