تصفیه آبهای صنعتی

یکی از مهمترین منابع آلوده کننده محیط زیست ، فاضلاب صنایع مختلف میباشد بی شک فاضلاب صنعتی برای همه کشورها وجود دارد و برای کشورهای در حال توسعه این مشکل به مراتب حادتر است زیرا این کشورها صنعت را وارد میکنند قبل از اینکه به تکنولوژی تصفیه آن فاضلاب قابل دسترسی پیدا کرده باشند

دسته بندی	نفت و گاز
بازدید ها	0
فرمت فایل	docx
حجم فایل	167 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	102

فروشنده فایل

کد کاربری 3230

تمام فایل ها

تصفیه آبهای صنعتی

مقدمه :

یکی از مهمترین منابع آلوده کننده محیط زیست ، فاضلاب صنایع مختلف میباشد . بی شک فاضلاب صنعتی برای همه کشورها وجود دارد و برای کشورهای در حال توسعه این مشکل به مراتب حادتر است زیرا این کشورها صنعت را وارد میکنند قبل از اینکه به تکنولوژی تصفیه آن فاضلاب قابل دسترسی پیدا کرده باشند .

در رابطه با فاضلاب صنعتی یک فرد متخصص بایستی با مسائل زیر آشنا باشد :

1- آشنایی با روشهای تقلیل فضولات : اصولاً در هر صنعتی تغییرفرایند بنحوی که آلاینده کمتری دارد فاضلاب گردد وجود دارد. فرد متخصص بابررسی دقیق کلیه نقاط مصرف آب ، راههای کم کردن حجم فاضلاب را شناسایی نماید بعبارتی فرایندهای خشک را جایگزین فرایندهای تر نماید . همچنین از بهترین روشهای مدیریت دراین زمینه کنترل واحدهای جدید تحت عنوان Inplunt Control میباشد .

2- تقسیم بندی فاضلابهای صنایع مختلف

3- آشنایی با روشهای تصفیه هر صنعت .

4-آشنایی با استانداردهای تخلیه پساب : چون حمل دفع پساب بسته به اینکه کجا باشد استانداردهای خاص آن نقطه را داراست پس بایستی حمل دفع پساب حاصل از فاضلاب مشخص باشد ، مثلاً تخلیه پساب Sewer را حتر از تخلیه پساب به آبهای پذیرنده است زیرا مورد دوم استاندارد بالاتری را نیاز دارد در این رابطه دو استاندارد داریم :

1) BAT=Best Available Technology

2) BPT=Best Practical Technology

BAT « بهترین تکنولوژی موجود » که از لحاظ اقتصادی قابل اجراست را برای حل مشکل فاضلاب صنعتی معرفی می نماید . در حالی که BPT « بهترین تفکیک عملی موجود » را برای حل مشکل معرفی می نماید که ممکن است همواره اقتصادی نباشد معمولاً صنایع استاندارد BAT را می پذیرند اما BPT مشکل اقتصادی دارد و کمتر می پذیرند بنابراین بهتر است همواره در جستجوی راههای عملی واقتصادی باشیم .

برای رسیدن به این استانداردها بایستی سیاستهای زیر را اتخاذ نمود :

الف ) تصفیه بصورت متمرکز Centralized Waste treatment (CWT) یعنی صنایع مشابه را در یک نقطه مکانی واحد ، ترجیحاً دور از شهر متمرکز نمائیم در کنار هم بودنشان باعث صرفه جوئی در احداث تصفیه خانه خواهد شد .

ب ) تصفیه بصورت مشترک Joint treatmant of Industrial water . در این روش صاحبان صنایع مایلند که فاضلاب صنعت خود را داخل Sewer تخلیه نمایند ولی این کار مشروط به موارد زیر است :

- شهر دارای شبکه جمع آوری فاضلاب و تصفیه خانه باشد .

- ظرفیت پذیرش برای فاضلاب صنایع موجود در شهر وجود داشته باشد .

حسن این روش دارا بودن اوپراتور ورزیده برای تصفیه خانه مشترک می باشد در هر حال آلاینده های موجود در صنعت بایدازنوع سازگار(Compatible)باشد یعنی حاوی آلاینده هایی شبیه فاضلاب خانگی باشدنظیر ازت ـ فسفر ـ چربی ـ BODوغیره ودرصورت وجودآلاینده های ناسازگار ، عمل پیش تصفیه ضرورت پیدا می نماید باید توجه داشت که غلظت آلاینده های سازگار در حدی نباشد که موجب بروز شوک برای تصفیه خانه فاضلاب شهری گردد درچنین حالتی پیش تصفیه مورد نیاز متناسب سازی (Proportioning) میباشد .

روشهای مدیریت بر فاضلاب صنعتی

با توجه به توجیهات زیر ، تصفیه مشترک فاضلاب صنعتی بر تصفیه اختصاصی ارجهیت دارد .

اول اینکه تصفیه اختصاصی نیاز به تصفیه خانه مجزا دارد و بعد از تصفیه حجم زیادی ازلجن بوجود می آید که مشکل دفع را پیش می آورد ثانیاً فاضلابهای صنعتی غالباً فصلی هستند وبرای راه اندازی مجدد نیاز به پرسنل ورزیده دارد ولی با روند تصفیه مشترک این مشکلات قابل حل است و در کل تصفیه مشترک پیشنهاد میگردد .

شناسایی واحدهای صنعتی :

جهت شناسایی واحدهای صنعتی ابتدا بایستی پرسشنامه تهیه نمود . پرسشنامه خود به سه بخش تقسیم میگردد :

الف ) اطلاعات لازم برای شناسایی منبع تولید آلودگی . که شامل مراحل زیر است :

1- شناسایی نقاط مصرفی آب .

2- نوع و میزان مواد مصرفی در کارخانه .

3- شناسایی فرایندهای کار کارخانه . (دبی بیشتر از سیستم پیوسته (Countinue) انتخاب گردد .

4- شناسایی سایر فاضلابها

ب ) شناسایی لازم در مورد جریان (دبی)

برای احداث تصفیه خانه باید حجم فاضلاب را بدانیم و بهتر این است که دبی فاضلاب را با اندازه گیری به شرح زیر تعیین نمائیم .

1- میزان جریان در واحد زمان برای هر فرایند .

2- حداکثر سرت (دبی) جریان . (موقع پیک هم مشخص گردد )

3- فهرست و میزان مواد و محلولهای مصرف شده در هر فرایند شناسایی شود .

4- کل جریان حجمی در عرض هفته و ماه بررسی گردد .

ج ) اطلاعات مربوط به خصوصیات کیفی فاضلاب

برای رسیدن به این اطلاعات بایستی آزمایشات روتین زیر را انجام داد

1- دما و تغییرات آن

2- کل جامدات معلق (TSS,TS)

3- PH ـ اسیدیته و قلیائیت .

4- میزان نیاز اکسیژن ( یا COD)

5- روغن ، چربی و دترژنتها

یک طرح موفق برای احداث تصفیه خانه فاضلاب صنعتی نیاز به اطلاعات جامع و دقیقی دارد واین اطلاعات با نمونه برداری بدست می آید .

روشهای نمونه برداری از فاضلاب صنایع عبارتند از :

1- نمونه برداری ساده یا لحظه ای (Grab sampling) : پاسخ این نوع آزمایشات گویای کیفیت فاضلاب در لحظه نمونه برداری می باشد و این به تنهائی کفایت نمیکند .

2- نمونه برداری مرکب (Composit Sampling) : که مقدار به دو دسته تقسیم میشود .

الف ) نمونه برداری مرکب از لحاظ زمانی ب ) نمونه برداری مرکب از لحاظ مکانی

اگر کیفیت یک فاضلاب صنعتی در زمانهای مختلف دارای تغییرات شدید باشد باید نمونه برداری مرکب زمانی انجام داد و در کل برای فاضلاب صنعتی نمونه برداری مرکب از لحاظ مکانی پرخرج ترین روش نمونه برداری محسوب میگردد .

آب و صنعت :

آب در تمام پدیده های هستی نقش اساسی و عمده دارد . تقریباً در تمام صنایع آب یک عامل مهم میابشد و درعملیاتی از قبیل تولید بخار ، خنک کردن ، رفع نیازهای متعدد جریان تولید و مصارف عمومی به مقدار زیاد مصرف میشود . آب یکی از مهمترین عناصر قابل استفاده مجدد و قابل برگشت بر روی زمین است و چون منابع آن محدود است بایستی در استفاده و بازیابی آن تلاش لازم صورت گیرد آب سوای از تغذیه دیگ بخار ، کندانسورها و ایستگاهای صنعتی متعدد دیگر ، در عملیات کارخانه های صنعتی زیر نیز عامل بسیار مهمی می باشد .

1- تولید محصولاتی نظیر کاغذ ، منسوجات ، مواد غذائی .

2- انتقال مواداولیه (خام) مثل حمل چغندر قند و شستن خاکستر و رسوبات زائد از کوره بلند ذوب آهن .

3- آب کشیدن و شست و شو مثل صنایع لبنیات ، نوشابه سازی ، داروسازی و آبکاری .

4- سرد کردن محصولات مثلاً آبکاری .

5- تهویه مطبوع و دهها مصرف مختلف دیگر .

آب چون یک حلال است در تماس با مواد آنها را در خود حل میکند و مواد معلق ریز و غیر محلول را نیز با خود حمل خواهد کرد به همین جهت گردش آب در صنعت موجب افزایش ناخالصی های مختلف صنعتی میگردد که میتوان بطور خلاصه به موارد زیر اشاره کرد :

ـ افزایش درجه حرارت آب در اثر عمل خنک کردن (مقدار آب خنک ، 90% کل آب معرفی واحدهای صنعتی میباشد )

ـ حل گازهایی نظیر و غیره .

ـ حل مواد شیمیایی موجود در کارخانه

ـ حل و حمل گرد و غبار و افزوده شدن مواد شناور و معلق .

ـ افزایش نمکهای مختلف محلول و غیر محلول .

ـ خورندگی فلزات در مسیر عبور آب

ـ رشد موجودات ذره بینی در مراحل کار .

بنابراین آب مصرف شده در کارخانه بعنوان فاضلاب صنعتی یا پساب از کارخانه خارج میگردد که باعث آسیب رسانیدن به بهداشت محیط زیست و زندگی موجودات آبی و آلودگی های آبهای جاری و زیرزمینی خواهد شد که اثرات نامطلوب آب بر محیط زیست برهیچ کس پوشیده نیست .

مقدار آب معرفی برای هر کارخانه متفاوت است برای مصرف آب بهداشتی هر کارگر در یک شیفت کاری در صورتی که حمام وجود نداشته باشد 30 لیتر و در صورتی که حمام موجود باشد 45 لیتر در نظر گرفته میشود .

در زیر مقدار آب مصرفی چندکارخانه و عملیات مختلف ارائه میشود .

نوع تولید و صنعت	آب مصرفی
هر تن کاغذ	45-200m
هر تن فولاد	4/5-9m
کشتارگاه گاو	220-1300lit
هرتن الیاف کتان و مصنوعی	80-400m
هر لیتر شیر پاستوریزه	1-5 lit

خصوصیات و ویژگیهای فاضلابهای صنعتی :

فاضلابهای صنعتی برخلاف فاضلابهای بهداشتی (شهری) (که از حالت پایدار غلظت مواد آلی و معدنی برخوردارند و به همین علت سیستمهای تصفیه مشابه را میتوان درتمام حالات بکار برد) دارای اختلاف گسترده و زیادی هستند که بررسی و پژوهش جداگانه ای برای هرکدام از صنایع لازم خواهد بود که در نتیجه مستلزم استفاده از فرایندهای خاص تصفیه میباشند گرچه فاضلابهای صنعتی دارای بعضی فاکتورهای مشترک با فاضلاب انسانی هستند ولی طبیعتاً روشهای تصفیه باید بوسیله نوع صنعت و مراحل عملیاتی آن تعیین گردد .

در بدو امر شاید بتوان فاضلابهای صنایع را به 3 دسته عمده تقسیم بندی نمود .

1- فاضلابهایی که به طریقه بیولوژیکی تصفیه میشوند (نظیر فاضلابهای بهداشتی) از قبیل فاضلاب صنایع غذائی ، کشاورزی ، داروئی ، چرم ، کشتارگاهها ، روغن نباتی و غیره .

2- فاضلابهایی که بطریقه غیربیولوژیکی تصفیه میشوند مانند فاضلاب صنایع آبکاری و فاضلابهای حاوی مواد سمی که پاسخگوی تصفیه بیولوژیک نیستند .

3- فاضلابهایی که هم به روش تصفیه بیولوژیکی وهم با روش فیزیکی ـ شیمیایی تصفیه میشوند مانند صنایع نساجی ـ کاغذ سازی ، اتومبیل سازی و غیره .

تفاوت فاضلاب صنعتی با فاضلاب شهری را میتون به شرح ذیل خلاصه نمود

فاضلاب شهری	فاضلاب صنعتی	پارامتر	فاضلاب شهری	فاضلاب صنعتی	پارامتر
Low	High	T.D.S	Low	High	BOD
Low	High	Toxic Metals	Low	High	COD
Constant	متغیرVary	Composition	Constant	متغیر Vary	PH
High	None	Microorganism	High	Low	CN
Low	High	Chemical Matterial	High	Low	P
			High	Low	T.S.S

نکته دیگر اینکه در انتخاب محل کارخانه و منبع آب برای صنایع باید ویژگیهای زیر را مد نظر قرار داد .

1- آب به مقدار کافی موجود بوده به نحوی که نیازهای فعلی و آتی برآورده شود .

2- دبی و فشار آب به اندازه کافی بوده تا نیازهای پیک (حداکثر) رابرآورده سازد .

3- کیفیت آب آشامیدنی مناسب باشد .

مصارف صنعتی آب :

مصارف آب در صنعت را میتوان بطور خلاصه بشرح ذیل دسته بندی نمود :

1- آب تغذیه دیگهای بخار

2- آبهای خنک کن

3- آب مصرفی در فرایندها و عملیات تولید .

4- مصارف عمومی (شست و شو ، آبیاری ، بهداشت کارگران )

واضح است که کیفیت یا استاندارد آب مصارف مذکور با هم تفاوت اصولی دارد بعبارتی تصفیه لازم برای آب دیگ بخار با تصفیه لازم برای آبهای خنک کن متفاوت خواهد بود . در مورد آب مصرفی فرایند باید متذکر شد که کیفیت آن تابع نوع فرایند و صنعت بسیار متنوع میباشد مثلاً در صنایع الکترونیک (ساخت نیمه هادیها) به آب فوق خالص نیاز بوده در حالی که در تولید مواد غذائی کیفیت آب عموماً باید همانند آب شهری و آشامیدنی باشد .

استفاده های اصلی آب در صنعت :

معمولاً آب در صنعت برای اهداف ذیل بکار میروند

1- تولید انرژی از طریقه تهیه بخار .

2- انتقال حرارت .

3- انتقال و جابجا کردن مواد خام یا محصولات زائد .

4- اعمال مکانیکی

5- تولید محصول

6- انتقال یونها

7- آبکشی محصولات و دستگاهها

8- سرد کردن محصولات داغ

9- شست و شوی گازها

10-تهویه مطبوع هوا

مقدار زیادی از آب مصرفی در صنایع با از دست دادن کیفیت اولیه خود و ورود ناخالصیها و ترکیبات و مواد مختلف به آن به فاضلاب تبدیل میشود ولازم است که آنرا به نحو مناسب به محیط دفع کرد و یا بعد از تصفیه مورد استفاده مجدد قرار داد . فاضلابهای تولید شده در صنایع رابصورت ذیل میتوان دسته بندی نمود :

1- فاضلابهای بهداشتی و انسانی

2- فاضلابهای فرایند تولید

3- فاضلابهای ناشی از سیستمهای خنک کن

فاضلابهای نوع اول (بهداشتی و انسانی ) میتوانند مستقیماً وارد شبکه های فاضلاب شهری شده تا از گسترش و شیوع میکروب های بیماریزا جلوگیری شود . فاضلابهای نوع دوم (فرایند) عموماً دارای میکروبهای بیماریزا نیستند (بجز صنایع غذائی و کشاورزی) لکن مستقیم یا غیرمستقیم ممکن است از طریق پدیده های فیزیکی و شیمیایی منجر به تخریب محیط شوند بعضی از فاضلابهای فرایند دارای مواد آلی قابل تجزیه میکروبی بوده و باعث ایجاد نیاز اکسیژن فوری در آبهای پذیرنده میشوند و برخی هم سمی بوده و مستقیماً خطر بهداشتی برای زندگی بیولوژیک در محیط زیست ایجاد مینمایند . فاضلابهای ناشی از سیستم های خنک کن کمترین خطر را دارند هرچند که ممکن است حاوی ترکیبات آلاینده سمی مصرفی و یا آلی مثل کروماتها باشند .

ضایعات حاصله بر روی آب مصرفی در فرایندهای صنعتی :

در هر فرایند صنعتی در آب مصرف شده تغییراتی حاصل میشود که ممکن است فیزیکی ، شیمیایی و یا بیولوژیکی باشد که از جمله این تغییرات عبارتست از :

1- افزایش دما .

2- انحلال گازها ، گرد و غبار ، محصولات شیمیایی و یا برعکس ، حذف گازها .

3- تعلیق یا سوسپانسیون انواع مختلف ذرات .

4- ترکیب املاح ( با افزایش حرارت) مثل .

5- ترکیب املاح با تبخیر آب .

6- انحلال ترکیبات آلی و معدنی مختلف در آب (ناشی ازمواد خام ، ترکیبات واسطه و محصولات )

7- ورود روغن و گریس و مواد نرم کننده دیگری که در صنعت استفاده میشوند .

انواع آلاینده ها در کارخانجات :

1- مواد آلی محلول	2- مواد معلق	3- رنگ
4- مواد ثقلی یا ذرات معلق	5- درجه حرارت	6- PH
7- مواد نادر و کمیاب	8- فلزات سنگین	9- کدورت
10- مواد نفتی و شناور	11- نمکهای معدنی	12- دترژنتها
13- مواد آلی مقاوم	14- مواد شیمیایی سمی	15- مواد فرار (SH2)
16- موجودات ذره بینی	17- مواد رادیو اکتیو	18- آلاینده ها با اولویت درجه اول

برای بررسی و ارزیابی پسابهای صنعتی اطلاعات زیر مورد نیاز میباشد :

1- فلودیاگرام یا فلوچارت کاملی از صنعت مورد بحث

2- مشخص نمودن حجم پساب حاصله از هر فرایند (پروسه) درهر مرحله از عملیات

3- محاسبه مدت زمان جریان درهر پروسه

4- انجام آنالیز شیمیایی و بیوشیمیایی (بیولوژیکی) کامل تک تک پسابها و پساب مخلوط شده

5- آنالیز شیمیایی و بیو شیمیایی آبهای پذیرنده پساب صنعتی

6- مطالعه بر روی آبی که پساب را دریافت میکند از نقطه نظر مصرف مجدد .

تفاوت بین فاضلاب خانگی یا شهری با فاضلاب صنعتی :

1- PH : دامنه تغییرات PH فاضلاب شهری در محدود معینی (8-5/6) است ، ولی این دامنه تغییرات در فاضلابهای صنعتی بسیار شدیدتر است بعنوان مثال در صنعت نساجی PH در رنج بین 5/5 تا 10 متغیر است در بعضی موارد فاضلابهای صنعتی دارای PH با دامنه تغییرات وسیعی (3 تا 12) میباشند .

2- تغییرات حجمی : این گونه تغییرات در فاضلابهای خانگی زیاد نیست زیرا برآورد جمعیت کرده ایم و در ایران ضریب تبدیل آب به فاضلاب حدود 80% است در حالی که این گونه تغییرات در فاضلابهای صنعتی بی نهایت متغیر است .

3- درجه حرارت : تغییرات درجه حرارت در فاضلابهای شهری یا خانگی معمولاً ثابت است (°20- °10) درجه ولی در مورد فاضلاب صنعتی متغیر است درجه حرارت بسیار گسترده و زیاد است بطوری که در بعضی مواقع قبل از ورود فاضلاب صنعتی به تصفیه خانه آن را در حوضچه ای خنک کرده وسپس آن را به تصفیه خانه هدایت مینمایند .

4- مواد رنگی : فاضلاب خانگی فاقد مواد رنگی است در حالی که فاضلاب صنعتی در اکثر مواقع حاوی مواد رنگی است بعنوان مثال مشکل اساسی در تصفیه فاضلاب نساجی رنگ میباشد .

5- میزان مواد معلق (S.S) : مقدار مواد معلق درفاضلاب خانگی ضعیف ، متوسط و قوی به ترتیب برابر با 100-220-350 میلی گرم در لیتر میباشد در حالی که فاضلاب صنعتی معمولاً دارای مواد معلق زیادی میباشد مثلا در فاضلاب یک کشتارگاه کل جامدات معلق آن بین 600 تا 950 متغیر است و در یک فاضلاب صنعتی قوی ممکن است SS آن به حدود برسد .

6- نسبت : این نسبت در فاضلاب شهری بین 5/2 تا 5/1 است و در فاضلاب صنعتی گاهی این نسبت از 1000 نیز بیشتر است .

7- ترکیبات سمی : فاضلابهای شهری یا خانگی معمولاً فاقد اینگونه ترکیبات هستند ولی فاضلابهای صنعتی حاوی این گونه ترکیبات می باشند نظیر کروم حاصل از فضالاب آب کروم سازی .

تصفیه آبهای صنعتیWater treatment industry