فرایندهای فیزیکی تصفیه فاضلاب
یکی از مراحل مهم تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی در تمام بخش های صنعت و زندگی، تصفیه فیزیکی فاضلاب است. این بخش در تمام سیستم های تصفیه فاضلاب به منظور جدا کردن مواد جامد بزرگ از پساب ها در نظر گرفته می شود و معمولا پیش از اجرای تصفیه بیولوژیکی و شیمیایی صورت می گیرد. در این پست قصد داریم تا در مورد مراحل و روش های انجام تصفیه فیزیکی فاضلاب صحبت کنیم.
منظور از تصفیه فیزیکی فاضلاب چیست؟
به فرایند حذف مواد آلاینده از فاضلاب، تصفیه فاضلاب می‌گویند. حال در این فرآیند به جداسازی ذرات معلق و جامد از پساب‌های بهداشتی و صنعتی تصفیه فیزیکی گفته می‌شود. متناسب با نوع فاضلابی که برای تصفیه وارد می‌شود، ممکن است ذرات جامد آن متفاوت باشد. به عنوان مثال در فاضلاب نساجی‌ها تکه‌های پارچه و در دیگر حالات شاخ و برگ درختان، شن و ماسه و قطعات پلاستیکی هم به چشم می‌خورد. یا در سیستم تصفیه فاضلاب کشتارگاه صنعتی، مکن است ذراتی از خون، گوشت یا پوست دام و طیور وجود داشته باشد. اگر این ذرات فیزیکی به تجهیزات تصفیه نظیر پمپ، لوله و اتصالات وارد گردد، یکسری آسیب‌های جبران‌ناپذیری را به بار می‌آورد و کیفیت آب خروجی را هم کاهش می‌دهد. به همین دلیل این مرحله از تصفیه فاضلاب اجرا و پیاده سازی می‌گردد.
فرایندهای مهم در تصفیه فیزیکی فاضلاب
ذرات و مواد جامد معلقی که در پساب‌ها وجود دارند، در اندازه‌های مختلف و متفاوتی هستند. برای حذف آنها نیاز است که فرایندهای مختلفی تعبیه گردد، در ادامه مطلب به ذکر این فرایندها می‌پردازیم.
فرایند آشغال‌گیری فاضلاب
اولین واحد در هر تصفیه خانه‌ای که فرایند تصفیه را به خوبی انجام می‌هد را آشغال گیری می‌گویند. این واحد، در واقع با هدف جلوگیری از ورود هرگونه آشغال به واحدهای دیگر تصفیه‌خانه‌ها تعبیه می‌گردد. البته ذکر این نکته لازم است که متناسب با ظرفیت تصفیه خانه و سرعت ورود سیال به آن و اندازه و مقدار تکه‌های جامد معلق در فاضلاب، آشغالگیرهای مناسبی هم نصب می‌شود. آشغالگیرهای مورد استفاده در این مرحله متنوع بوده و هر کدام دارای یک سری ویژگی هستند، که مهم‌ترین آنها موارد زیر است.
آشغالگیر مکانیکی
یکی از آشغال گیرهایی که در تصفیه فیزیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، آشغالگیر مکانیکی است. از آن در تصفیه خانه‌های بزرگ استفاده می‌کنند. از نظر شکل ظاهری و ساختاری آشغالگیرهای مکانیکی به دسته بندی‌های میله‌ای، مشبک یا توری، تسمه‌ای، میله‌ای رفت و برگشتی، زنجیره‌ای و استوانه‌ای تقسیم می‌گردند. بالای این آشغالگیر، موتور نصب می‌شود تا بعد از اینکه ذرات جامد انباشته شدند، فرآیند جمع‌آوری به خوبی انجام گردد. یکی از مزیت‌ها و ویژگی‌های بارز این آشغالگیر، عدم به کارگیری نیروی انسانی است. همچنین توانایی حذف مواد جامد معلق تا 2 الی 3 میلی‌گرم را دارا می‌باشد. آشغالگیرهای مکانیکی از نیروی برق استفاده می‌کنند. به همین دلیل مصرف برق بالایی نسبت به نوع دستی دارند.
آشغالگیر دستی
همانطور که از نام این نوع آشغالگیر برمی‌آید، از نیروی برق استفاده نکرده و به صورت دستی است. این آشغال گیری از چند میله تشکیل شده که با فاصله‌های مشخص و معینی از هم قرار گرفته‌اند. آنها از ورود ذرات با اندازه 2 سانتی‌متر به تصفیه خانه جلوگیری به عمل می‌آورند. در این نوع از فرآیند تصفیه فیزیکی فاضلاب، بعد از این که ذرات انباشته شدند، تکه‌های جامد بر روی صفحه به وسیله نیروی انسانی جمع آوری می‌گردد. جنس، ساختار بدنه و صفحه آشغالگیرها به گونه‌ای است که در برابر مواد اسیدی و خورنده بسیار مقاوم می‌باشند. همچنین طول عمر خیلی بالایی هم دارند.
آشغالگیر زوج توری در تصفیه فیزیکی فاضلاب
علت نامگذاری زوج توری بر این نوع آشغالگیر آن است که از دو صفحه مشبک و توری ساخته شده است. این صفحات مسیر عبور فاضلاب را مسدود می‌کنند. آشغالگیرهای زوج توری همانند آشغالگیرهای مکانیکی بدون نیاز به نیروی انسانی، مواد انباشته شده را جمع‌آوری می‌کنند و به دلیل دارا بودن دو صفحه، راندمان آشغال گیری این فرایند خیلی بالا بوده و کارایی بسیار مطلوبی خواهد داشت.
فرایند ته نشینی
از این فرایند در تصفیه فیزیکی فاضلاب با هدف جدا کردن ذرات سنگین‌تر از آب به کمک نیروی ثقل استفاده می‌گردد. به صورتی‌که ذرات معلقی که وزن بیشتری نسبت به آب دارند، با گذشت زمان به سمت پایین حوض رفته و ته نشین می‌گردند. سپس از فاضلاب خارج می‌شوند. فاضلاب‌های صنعتی و بهداشتی حتی با عبور از صافی‌های متعدد و گوناگون به طور کامل پاکسازی نمی‌گردند. این ذرات کوچک در اولین فرصت به کف تصفیه‌خانه‌ها رفته و ته نشین خواهند شد. دومین فرایند مهمی که در تصفیه فیزیکی باید در نظر گرفته شود، همین ته نشینی ذرات معلق در فاضلاب خواهد بود.
حذف شن و ماسه و ذرات ریز در تصفیه فیزیکی فاضلاب
آخرین مرحله یا فرایند در این نوع تصفیه، همان مرحله حذف شن، ماسه و دانه‌های ریز است. بهترین روش و راهکار برای انجام این عملیات، شناورسازی است. شناورسازی کاملاً عکس عمل ته نشینی است. برای انجام آن از تجهیزاتی همانند کلاسیفایر هم استفاده می‌گردد. در این عملیات آب از دریچه‌های ورودی وارد بدنه کلاسیفایر شده و نوار نقاله حلزونی را به جریان وامی‌دارد. در این جریان، ذرات ریز و دانه‌های شن از آب جدا شده و به سمت خروجی دستگاه حرکت می‌کنند. در نهایت فاضلاب، از ذرات شن و ماسه عاری می‌گردد. در روند حذف ذرات شن و ماسه، علاوه بر کلاسیفایر از چربی گیر فاضلاب CPI هم استفاده می‌گردد.
رایند متعادل سازی
ممکن است فاضلاب‌های خام ورودی به تصفیه خانه‌ها دارای نوسانات کمی و کیفی گوناگون باشد. به همین دلیل، به منظور پایین آوردن شوک آلی به واحدهای تصفیه بیولوژیکی، از حوض‌های متعادل سازی در تصفیه فیزیکی فاضلاب استفاده می‌گردد.
صاف کردن با بستر دانه‌ای در تصفیه فیزیکی فاضلاب
در انتها برای حذف تکمیلی و پایانی جامدات و زلال سازی آنها در تصفیه خانه‌ها از صاف کردن بستر دانه‌ای بهره برده می‌شود. این صافی‌ها بر اساس یک سری عوامل دسته بندی می‌گردند. این عوامل عبارتند از
- نوع عمل
- نوع بستر صافی مورد استفاده
- جهت جریان
- روش‌های کنترل جریان
- فرآیندهای شستشوی معکوس
تجهیزات مورد نیاز در تصفیه فیزیکی فاضلاب
باتوجه به گام‌ها و فرایندهایی که در بالا ذکر گردید، برای تصفیه فیزیکی نیاز به یک سری تجهیزات است. این تجهیزات شامل موارد زیر هستند:
- انواع آشغالگیرها
- انواع چربی گیر API,CPI
- کلاسیفایر و انواع دانه گیر
- استخرهای ته نشینی و پل‌های لجن روب