تصفیه بیولوژیکی فاضلاب های صنعتی

تصفیه بیولوژیکی فاضلاب صنعتی، فرآیندی طبیعی است که در آن از میکروارگانیسم‌ها برای تجزیه موادآلی موجود در آب استفاده می‌شود. این روش در حذف آلاینده‌ها از پساب‌های صنعتی بسیار موثر بوده و مقرون به صرفه است. همین ویژگی آن را به یک انتخاب محبوب در سراسر جهان تبدیل کرده‌است.

تصفیه بیولوژیکی یک تصفیه ثانویه در نظر گرفته می‌شود که مراحل اولیه تصفیه فیزیکی و شیمیایی را دنبال می‌کند. استفاده از میکروارگانیسم‌ها در شرایط مختلف مانند انعقاد و لخته‌سازی به تصفیه بیشتر آب کمک می‌کند.

تصفیه بیولوژیکی فاضلاب های صنعتی چیست؟

 فرآیند بیولوژیکی تصفیه فاضلاب‌های صنعتی، شامل مصرف مواد‌آلی موجود در فاضلاب توسط باکتری‌های هوازی و بی‌هوازی و همچنین میکروارگانیسم‌ها برای حذف آنها می‌باشد. این میکروارگانیسم‌ها دارای ویژگی‌های متفاوتی هستند که به آنها اجازه می‌دهد به روش‌های مختلف در برابر اکسیژن هوا رشد کنند و برای فرآیندهای مختلف تصفیه بیولوژیکی مفید باشند.

هدف از این روش تبدیل مواد محلول و ذرات معلق به محصولات نهایی قابل‌قبول از طریق تجزیه بیولوژیکی است. در روش‌های بیولوژیکی تصفیه فاضلاب، باکتری‌ها موجودات زنده میکروسکوپی هستند که از آلاینده‌ها به عنوان غذا در متابولیسم خود استفاده می‌کنند. آنها آلاینده‌ها را به مواد بی‌اثری مانند آب، گازهای دی اکسید کربن، متان و توده سلولی تبدیل می‌کنند.

یکی از روش‌های رایج تصفیه هوازی است که در آن لجن فعال و باکتری‌های هوازی مواد آلی موجود در فاضلاب را تجزیه می‌کنند. روش دیگر تصفیه بی‌هوازی است که از باکتری‌های بی‌هوازی برای تبدیل مواد آلی به متان در راکتورهای بسته بدون دسترسی به اکسیژن استفاده می‌کند.

روش‌های هوازی تصفیه فاضلاب شامل لجن فعال معمولی، هوادهی گسترده متناوب، اختلاط کامل لجن فعال،  فرآیند اوربال راکتور ناپیوسته، تثبیت تماسی و راکتور بیولوژیکی غشایی  است. روش‌های بی‌هوازی شامل تصفیه بی‌هوازی UASB، راکتور بافل شده بی‌هوازی ABR و راکتور تصفیه بی‌هوازی UAFB است. در مقایسه کلی، روش تصفیه بی‌هوازی نسبت به روش‌های تصفیه هوازی از نظر انرژی کارآمدتر بوده و لجن کمتری تولید می کند.

انواع روش های تصفیه بیولوژیکی

انواع روش‌های دیگر تصفیه بیولوژیکی فاضلاب‌های صنعتی به شرح زیر است.

تصفیه انوکسیک:

تصفیه فاضلاب انوکسیک یا بدون اکسیژن یک روش بیولوژیکی است که برای حذف مواد آلی مانند نیترات از فاضلاب‌های بهداشتی و صنعتی استفاده می‌شود. حذف نیترات برای تصفیه آب ضروری است و روش تصفیه بدون اکسیژن در دستیابی به این امر بسیار موثر است.

در این روش، اکسیژن موجود در نیترات به عنوان یک گیرنده اکسیژن عمل می‌کند و منجر به حذف نیتروژن در آب و فاضلاب می‌شود. این فرآیند همچنین امکان حذف آسان فسفر و نیتروژن را فراهم می‌کند و آن را به روشی همه‌کاره و کارآمد برای تصفیه فاضلاب تبدیل می‌کند.

تصفیه رشد معلق:

یکی دیگر از روش‌های رایج بیولوژیکی تصفیه فاضلاب، روش تصفیه رشد معلق است. در این فرآیند، میکروارگانیسم‌ها از طریق اختلاط مناسب در فاضلاب معلق می‌شوند و موجب می‌شود تا مواد آلی را تجزیه کنند. اکثر فرآیندهای رشد معلق به غلظت مناسب اکسیژن محلول برای حمایت از فعالیت میکروبی متکی هستند.

با این حال، راکتورهای رشد معلق بی‌هوازی نیز برای تصفیه فاضلاب با غلظت بالایی از مواد آلی و لجن استفاده می‌شود. فرآیند لجن فعال یکی از متعارف‌ترین انواع راکتورهای رشد معلق است که در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی استفاده می‌شود.

تصفیه با رشد چسبنده:

روش خالص سازی با رشد چسبنده شامل چسبیدن میکروارگانیسم‌ها به بستری ساخته شده از مواد خنثی برای تشکیل یک بیوفیلم است که از آن فاضلاب و مواد مغذی برای تصفیه عبور می‌کنند. این بسترها معمولا از شن، ماسه، سنگ، قطعات چوبی یا پلاستیک ساخته می‌شوند. این فرآیند را می‌توان به صورت هوازی یا بی‌هوازی اجرا کرد و می‌تواند با هوا یا گاز در نزدیکی لایه‌های بیوفیلم غوطه‌ور یا غیر غوطه‌ور شود.

فیلتر چکنده یک نوع رایج فرآیند رشد چسبنده است که در آن فاضلاب به طور مساوی از ناحیه بالایی کانال برای تصفیه توزیع می شود.

برای آشنایی بیشتر با روش های تصفیه فاضلاب صنعتی و نحوه نمونه برداری از آن میتوانید مقاله  روش های مختلف نمونه برداری فاضلاب صنعتی مطالعه کنید.

مزایای تصفیه بیولوژیکی

یکی از مزایای کلیدی تصفیه بیولوژیکی فاضلاب های صنعتی توانایی آن در هدف قرار دادن طیف گسترده ای از آلاینده‌ها است. برخلاف تصفیه‌های شیمیایی که اغلب فقط انواع خاصی از آلاینده‌ها را هدف قرار می‌دهند، تصفیه بیولوژیکی می‌تواند برای حذف انواع آلاینده‌ها از فاضلاب استفاده شود.

 این امر آن را به یک راه‌حل ایده‌آل برای صنایعی تبدیل می‌کند که مخلوط‌های پیچیده‌ای از آلاینده‌ها را در فاضلاب خود تولید می‌کنند. مزیت دیگر تصفیه بیولوژیکی فاضلاب صنعتی توانایی آن در تولید محصولات جانبی کم ضررتر است.

هنگامی که میکروارگانیسم‌ها آلاینده‌های موجود در آب را تجزیه می‌کنند، اغلب محصولات جانبی بی‌ضرری مانند دی اکسید کربن و آب تولید می‌کنند. این بدان معناست که تصفیه بیولوژیکی می‌تواند به صنایع کمک کند تا با به حداقل رساندن تولید زباله‌های مضر، اثرات زیست‌محیطی کلی خود را کاهش دهند.

 تصفیه بیولوژیکی علاوه‌بر سازگاری با محیط‌ زیست، مزایای اقتصادی نیز برای صنایع دارد. با استفاده از میکروارگانیسم‌ها برای تصفیه فاضلاب خود، صنایع می‌توانند وابستگی خود را به تصفیه‌های شیمیایی گران‌قیمت و فرآیندهای انرژی بر کاهش دهند.

این موضوع منجر به صرفه جویی قابل‌توجهی در هزینه‌ها در طول زمان می‌شود و تصفیه بیولوژیکی را به گزینه‌ای جذاب برای کسب و کارهایی تبدیل می‌کند که به دنبال بهبود درآمد خود هستند و در عین حال اثرات زیست محیطی خود را نیز کاهش می‌دهند.

سخن پایانی

از تصفیه بیولوژیکی فاضلاب در صنایع گوناگونی استفاده می‌شود از جمله: تصفیه بیولوژیکی معمولاً برای تصفیه فاضلاب تولید شده توسط کارخانه‌های فرآوری موادغذایی، آبجوسازی‌ها، شراب‌سازی‌ها و کارخانه‌های لبنی استفاده می‌شود. این فاضلاب‌ها اغلب حاوی سطوح بالایی از موادآلی هستند که می‌توانند به طور موثر با استفاده از فرآیندهای بیولوژیکی هوازی یا بی‌هوازی تصفیه شوند.

فاضلاب‌های صنعتی تولید شده توسط کارخانه‌های تولید مواد‌شیمیایی اغلب حاوی ترکیبات سمی هستند که برای حذف به روش‌های تخصصی تصفیه بیولوژیکی نیاز دارند. درمان‌های بیولوژیکی می‌توانند به تجزیه این ترکیبات سمی به مواد کم‌ضررتر قبل از تخلیه آنها در آب‌ها کمک کنند.

سوالات متداول در مورد تصفیه بیولوژیکی فاضلاب های صنعتی

• چه عواملی می‌تواند بر کارایی تصفیه بیولوژیک فاضلاب صنعتی تأثیر بگذارد؟

کارایی تصفیه بیولوژیکی فاضلاب های صنعتی می‌تواند تحت تأثیر عواملی مانند دما، سطح pH، در دسترس بودن اکسیژن و وجود مواد سمی در فاضلاب باشد. نظارت دقیق و کنترل این عوامل برای اطمینان از عملکرد بهینه سیستم تصفیه بیولوژیکی مهم است.

• چه نوع میکروارگانیسم هایی در تصفیه بیولوژیکی استفاده می شود؟

میکروارگانیسم‌های رایج مورد استفاده در درمان بیولوژیکی شامل باکتری‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها هستند. این موجودات بر اساس توانایی آنها در تجزیه آلاینده‌های خاص موجود در فاضلاب انتخاب می‌شوند.

• تصفیه بیولوژیکی فاضلاب های صنعتی چقدر طول می کشد؟

مدت زمان تصفیه بیولوژیکی بسته به عواملی مانند نوع و غلظت آلاینده‌های موجود و همچنین میکروارگانیسم‌های خاص مورد استفاده می‌تواند متفاوت باشد. به طور کلی، تصفیه کامل ممکن است از چند روز تا چند هفته طول بکشد.