فاضلاب صنعتی چیست و چه انواعی دارد + مراحل تصفیه

فاضلاب صنعتی چیست و چه انواعی دارد + مراحل تصفیه

فاضلاب صنعتی یا industrial wastewater، به آب، پساب دور ریزی‌هایی گفته می‌شود که در فعالیت‌های صنعتی، در تمام مراحل تولید، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آب پس از استفاده در این فرایند، کیفیت و ویژگی‌های اصلی اش را از دست می‌دهد و به عنوان فاضلاب صنعتی شناخته می‌شود.

صنایع و کارخانه‌ها، برای تولیدات خود مصرف آب زیادی دارند و به دنبال این موضوع از بزرگ‌ترین تولید کنندگان فاضلاب به شمار می‌آیند.

فاضلاب‌ها و پساب‌های تولید شده از فعالیت‌های صنعتی، باتوجه به نوع صنعت، شیوه تولید و نحوه مصرف آب متغیر و متنوع هستند.

اما فاضلاب صنعتی یعنی چه؟ فاضلاب صنعتی چه انواعی دارد؟ تفاوت فاضلاب صنعتی و خانگی چیست؟ اصول تصفیه آب و فاضلاب صنعتی به چه شکل است؟

تا انتهای این مقاله همراه ما باشید؛ در این مقاله قصد داریم به سوالات بالا پاسخ دهیم.

فاصلاب صنعتی چیست؟

به طور کلی فاضلاب یا پساب، به آبی گفته می‌شود که در فرایند استفاده، کیفیت و ویژگی‌های اصلی خودش را از دست داده است.

در کارخانه‌ها، صنایع و کارگاه‌های تولیدی برای تولید آب زیادی مصرف می‌شود. این آب که در فرایند تولید استفاده می‌شود بعد از مصرف کیفیت آن تغییر می‌کند و پس از طی کردن فرایندهای مختلف دارای املاح ریز و درشت و آلوده به مواد آلی و غیر آلی می‌شوند.

خطرناک‌ترین نوع فاضلاب، فاضلاب صنعتی است. فاضلاب‌های صنعتی حاوی یون‌های سمی و فلزات سنگین مانند مس، کادمیوم وسرب هستند که تخلیه پساب صنعتی در طبیعت آسیب جدی به محیط زیست وارد می‌کند. این موضوع نشان دهنده اهمیت تصفیه پساب‌های صنعتی است.

استاندارد فاضلاب صنعتی

موارد آلودگی زا موجود در فاضلاب صنعتی نیز شامل: مواد زائد اکسیژن خواه، ترکیبات شیمیایی آلی، ترکیبات شیمیایی غیر آلی، مواد رادیواکتیو، عوامل بیماری زا یا پاتوژن، مواد مغذی، رسوبات و حرارت می‌شود. ترکیب موارد بالا باعث می‌شود که فرایند تصفیه را دشوارتر و پرهزینه تر می‌کند.

انواع فاضلاب صنعتی

فاضلاب‌های تولید شده صنعتی می‌توانند در نتیجه فعالیت صنایع مختلفی تولید شده باشند. برای مثال نوع فاضلاب تولید شده در کارخانه‌های مواد غذایی با فاضلاب تولید شده توسط یک کارخانه تولید فلزات متفاوت است. برای اینکه عمل تصفیه فاضلاب به درستی انجام شود باید ابتدا نوع آن را تشخیص دهیم. باتوجه به نوع صنعت و فرایند تولید، فاضلا صنعتی را می‌توان به دسته‌های زیر تقسیم کرد:

فاضلاب صنعتی بر اساس مواد آلاینده

باتوجه به فعالیت کارخانه‌ها، ممکن است آلاینده‌های متفاوتی در پساب آن‌ها وجود داشته باشد. تقسیم بندی فاضلاب صنعتی با توجه به آلاینده‌ای موجود در آن به شکل زیر است:

پساب با مواد آلی: در این نوع از پساب اسیدهای آلی، روغن‌ها، هیدروکربن‌ها، ذرات کلوئیدی و پروتئین‌ها وجود دارد. مواد آلی از پرخطرترین آلودگی‌هایی است که در فاضلاب صنعتی وجود دارد. به خاطر وزن بالای مولکولی مواد آلی، این عناصر با روش تصفیه معمول حذف نمی‌شوند و باید از راه‌های بیولوژیکی برای حذف آن‌ها استفاده نمود. فاضلاب صنعت غذایی

پساب با مواد غیر آلی: در این نوع از فاضلاب صنعتی، اسیدهای معدنی، کلر آزاد، آمونیاک، سولفید هیدروژن، نیکل، روی، کادمیوم، امونیاک، مس و… موجود است. به عبارت دیگر این نوع فاضلاب را بر اساس وجود مقادیر زیاد عناصر غیر آلی به فاضلاب اسیدی، فاضلاب حاوی کروم، فاضلاب دارای کروم، فاضلاب حاوی سیانور، فاضلاب شامل جیوه، گوگرد، فسفر، و فاضلاب رادیواکتیوی.

انواع فاضلاب صنعتی بر اساس نوع صنایع

فاضلاب صنعتی را براساس نوع صنعت یا محصولات و مواد تولیدی کارخانه‌ها نیز می‌توان دسته بندی کرد. که فاضلاب مهم صنایع عبارت است از:

فاضلاب صنعتی فولاد

صنایع فولاد از لحاظ استفاده آب، جزو پرمصرف‌ترین صنایع در کشور هستند. طبق آمار و بررسی‌ها در هر سال صنایع فولاد کشور نزدیک به 160 میلیون متر مکعب، آب استفاده می‌کنند.

و این صنایع از نظر مصرف آب در جایگاه سوم قرار دارد.

چرخ فاضلاب صنعتی

فاضلاب صنایع فولاد شامل عناصری مانند:

  • فلزات سنگین به صورت محلول
  • کمپلکس‌هایی مانند: آمونیاک، آمین، اگزالات، تارتارات
  • چربی‌ها و روغن‌ها
  • مواد جامد خنثی
  • مواد رنگی
  • مواد آلی مختلف
  • آنیون‌ها: مانند برات، کلرور، سیانور، فلوئور، فسفات، سولفات

فاضلاب صنایع فولاد را به دسته‌های بهداشتی (پرسنلی)، صنعتی و ویژه مانند پساب کروم، شیمیایی و فنلی تقسیم کرد. باتوجه به مواد سمی که در فاضلاب صنعتی فولاد یا فاضلاب صنایع فلزی وجود دارد، تصفیه فاضلاب صنعت فولاد موضوع بسیار مهمی است.

تجزیه فلزات آسان نیست. همین موضوع باعث تراکم و انباشته شدن این فلزات خطرناک در محیط زیست می‌شود و خطرات جبران در محیط زیست دارد.

پیشنهاد مطالعه: 8 عدد از بهترین روش های گندزدایی آب

به طور کلی تصفیه فاضلاب صنعت فولاد طبق مراحل زیر است:

  1. آشغالگیری
  2. متعادل سازی
  3. پمپاژ
  4. چربی گیری
  5. انعقاد و لخته سازی
  6. ته نشینی و فیلتر شنی

تصفیه فاضلاب صنعت پتروشیمی

پتروشیمی فرآورده‌های مصرفی است که از مشتقات نفت و گاز طبیعی به وجود می‌آید. در فاضلاب صنایع پتروشیمی آلاینده‌هایی مانند:

روغن کربن، گازولین، فنول، اوره، مواد جامد، کربوهیدرات‌ها، پروتئین‌ها،فلزات سنگین، فسفر، آمونیاک و انواع ویروس و جلبک های مضر وجود دارد.
تصفیه فاضلاب پتروشیمی یا PCWW کار بسیار پیچیده و حساسی است چون ممکن است محصولات جانبی که از این فرایند تولید می‌شود فرار و سمی باشد و ضررهای جبران ناپذیری را به محیط زیست وارد کند. با تصفیه فاضلاب صنعتی مواد آلاینده موجود در پساب پتروشیمی، حذف می‌شود و این امکان به ما داده می‌شود تا دوباره از این آب در فعالیت‌هایی مانند کشاورزی و باغبانی استفاده کنیم.
روش های تصفیه آب صنعتی
فرایند تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی به شرح زیر است:
مرحله تصفیه فیزیکی_ پیش تصفیه: در اولین مرحله از تصفیه فاضلاب پتروشیمی، با تجهیزاتی مانند آشغال‌گیر دستی و مکانیکی ذرات معلق و بزرگ و جامدی که در پساب وجود دارد، جمع آوری می‌شوند.
تصفیه اولیه فاضلاب صنایع پتروشیمی: در این مرحله چربی، ذرات معلق و ذرات کلوئیدی حذف می‌شوند. در این مرحله با اضافه کردن واکنش‌گرهای مناسب عمل لخته سازی ته نشین‌ها، شناورسازی و چربی گیری انجام می‌شود.
لخته سازی فاضلاب: برای لخته سازی فاضلاب از مواد پلیمری کاتیونی و آنیونی بدون بار استفاده می‌شود تا بار ذرات باردار را خنثی کنند.
تصفیه بیولوژیکی فاضلاب پتروشیمی؛ تصفیه ثانویه:
هنگامی که پساب‌ها مراحل قبل را طی می‌کنند و بعضی از آلاینده‌های درون آن‌ها حذف می‌شوند، وارد مرحله بعدی برای تصفیه هوازی و بی‌هوازی می‌شوند.
در ابتدا باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی شده مواد آلی تجزیه ناپذیر را تجزیه می‌کنند. بعد از آن نیز باکتری باکتری‌های هوازی مرحله بعدی تصفیه را انجام می‌دهند.
در تصفیه ثانویه از روش‌های زیر استفاده می‌شود:
  • MBBR یا Moving Bed Biofilm Reactor (بی هوازی)
  • روش بیوراکتیو غشایی یا MBR (بی هوازی)
  • SBR (بی هوازی)
  •  UABR (هوازی)
  • UASB (هوازی)
  • EAAS یا Extended Aeration Activated Sludge (بی هوازی)

تصفیه نهایی فاضلاب پتروشیمی: هدف تصفیه در مرحله آخر، ضدعفونی کردن و زلال سازی آب است. در این مرحله ازن و کلر به آب تزریق می‌شود. در آخر میزان PH اندازه گیری می‌شود که اگر استاندارد شده باشد از پساب می‌توانیم در آبیاری مراتع کشاورزی و طبیعت استفاده کنیم.

پیشنهاد مطالعه: پساب برگشتی به دریا در آب شیرین کن ها چگونه مدیریت و دفع می‌شود؟

تصفیه فاضلاب صنعتی نساجی و رنگرزی

صنایع نساجی از صنایعی هستند که آب زیادی مصرف می‌کنند. به ازای رنگرزی یک کیلوگرم الیاف حدود 50 لیتر آب استفاده می‌شود. فاضلاب نساجی از بخش‌های شست و شوی اولیه، رنگرزی، سفید کردن و تولید پارچه ایجاد می‌شود. در صنایع نساجی منشا اصلی آلودگی فاضلاب، فرایند رنگرزی است. ترکیبات رنگی استفاده شده در صنایع نساجی دارای عناصر پیچیده‌ای از مواد آلی و معدنی است.

پشم، پنبه و الیاف مصنوعی اصلی‌ترین مواد اولیه صنعت نساجی هستند. رنگ‌های آزوئیک، قلیایی، اسیدی و گوگردی رنگ‌هایی هستند که در فرایند رنگرزی استفاده می‌شوند.

وجود ترکیبات معدنی زیاد، اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی BOD کم و درصد اکسیژن مورد نیاز شیمیایی از مشخصات فاضلاب رنگرزی است.

آلاینده‌های موجود در فاضلاب صنعتی می‌توان به دسته‌های زیر تقسیم کرد:

در بخش رنگرزی یک کارخانه نساجی، تعدادی پاتیل وجود دارد که در شروع کار، الیاف با رنگ های روشن در آن، آماده می شوند و به تدریج با افزایش رنگ محلول پاتیل، الیاف با رنگ های تیره ماننده سرمه ای و مشکی در آن  رنگرزی می شوند. در انتهای کار نیز، آب باقی مانده در پاتیل به صورت فاضلاب دفع می گردد که به شدت اسیدی بوده و مواد معدنی و رنگی فراوانی دارد.

لوله فاضلاب صنعتی
از دیگر نقاط تولید فاضلاب در کارخانجات نساجی، بخش شستشوی اولیه الیاف، پشم یا پنبه می باشد که حجم بسیار زیادی داشته و حاوی چربی، ذرات معلق و دترجنت می باشد. به طور کلی به ازای رنگرزی 1 کیلوگرم الیاف در حدود 50 لیتر آب مصرف می گردد.

آلاینده‌های مهم و موجود در صنایع نساجی می‌توان به دسته‌های زیر تقسیم کرد:

  • روغن‌ها و گریس‌ها بر روی الیاف پنبه و پشم و آلاینده‌های طبیعی مانند خاک، خاشاک و…
  • مواد شیمیایی اضافه شده در فرایندهای مختلف
  • پرزهای بریده شده از الیاف و منسوجات در سازوکارهای مختلف سمی، مکانیکی و شیمیایی
  • مواد رنگزایی که در فرایند نساجی به کار یم‌روند، طوری ساخته می‌شوند که در برابر عواملی مانند ازن، نور خورشید، نور ماوراءبنفش و اکسید ازت متبلور در هوا مقاوم هستند. و جزو مواد غیرقابل تجزیه و تخریب بیولوژیکی محسوب می‌شوند.
  • از طرفی در فاضلاب صنایع نساجی و رنگرزی ترکیبات آلاینده‎‌هایی سرطان زا مانند بنزین و مشتقات آن، ترکیبات آمین و نیترو هم مشاهده می‌شوند.

مراحل تصفیه فاضلاب صنعتی:

تصفیه صنایع نساجی و رنگ رزی مانند تصفیه صنایع قبلی شامل تصفیه شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی است.

برای تصفیه فاضلاب صنعت رنگ رزی و نساجی از روش‌های انعقاد الکتریکی یا انعقاد شیمیایی برای حذف رنگ و ذرات معلق استفاده می‌شود.

غلظت PH فاضلاب نساجی به خاطر استفاده از ترکیبات اسیدی و بازی دارای طیف متغیری است. به همین علت تنظیم PH برای ارزیابی فاضلاب صنعتی بسیار ضروری است.

فاضلاب صنعتی کارخانه نوشابه سازی

فاضلاب تولید شده از صنایع نوشابه سازی حاصل شربت و نوشابه دفع شده، آب حاصل از شست و شوی مخازن خط تولید، محوطه و تجهیزات است. گفته می‌شود به ازای تولید هر لیتر نوشابه دو تا چهار لیتر فاضلاب تولید می‌شود.

وجود مواد قلیایی، مواد روان کننده، قند، جامدات معلق، نیترات، سدیم، پتاسیم، فسفات و… ویژگی فاضلاب صنعتی کارخانه‌های نوشابه سازی است.

به علت وجود بار آلی بالا در فاضلاب صنعتی کارخانه نوشابه سازی، باید از روش‌های بیولوژیکی برای تصفیه این نوع فاضلاب استفاده کرد.

فاضلاب صنعت چرم

پساب فاضلاب صنعت چرم علاوه بر ضایعات پوستی شامل مواد شیمیایی، ضایعات طبیعی و مواد شیمیایی خطرناکی مانند ترکیبات کروم و سولفیدها هستند. به همراه پوست حیوانی که کشتار شده نیز میکروب‌هایی مانند بروسلا، سیاه زخم و انگل‌های مختلف وارد پساب صنعت چرم می‌شود. به هیمن دلیل برای تصفیه فضالاب صنعت چرم از همه روش‌های تصفیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی استفاده می‌شود.

فاضلاب صنعت داروسازی

صنایع داروسازی، بخشی از صنایع شیمیایی هستند. صنایع داروسازی در زمینه محصولات تولیدی، فرایندهای تولید و کیفیت و کمیت آب مصرفی و فاضلاب تولیدی تنوع زیادی دارند.

به همین علت برای تصفیه فاضلاب صنعت داروسازی باید نوع داروی تولیدی و عناصر و مواد شیمیایی به کار رفته در آن را به خوبی شناسایی کنیم.

آلاینده‌های موجود در پساب صنعتی شامل: مواد هورمونی، مکمل‌های غذایی و دارویی، آنتی بیوتیک‌ها، مسکن‌ها، واکسن‌ها، ویتامین‌ها، مواد ضدعفونی کننده و مواد شیمیایی و سمی هستند که دفع آن‌ها در طبیعت بدون تصفیه خطرات جدی برای محیط زیست دارد.

مدیریت فاضلاب صنعتی

تصفیه فاضلاب صنعت دارویی نیز به این علت که معمولا آلاینده‌های موجود در این نوع فاضلاب محلول است، به تصفیه فیزیکی نیازی ندارد. موضوع مهم در تصفیه این نوع فاضلاب این است که باید COD و BOD موجود در آن‌ها کاهش پیدا کند.

در مرحله تصفیه شیمیایی نیز از مراحل خنثی سازی، انعقاد و لخته سازی، پراکسید هیدروژن، تنظیم PH برای شکستن ترکیبات سمی و غیرفعال سازی استفاده می‌شود.

تصفیه بیولوژیکی فاضلاب: به علت وجود مقادیر زیادی از مواد آلی و آلاینده‌های پساب دارویی، این نوع فاضلاب را تنها به روش هوازی نمی‌توان تصفیه کرد. بلکه برای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب باید در این مرحله به صورت ترکیبی از روش‌های هوازی و بی‌هوازی استفاده کرد.

تصفیه فاضلاب صنعتی به روش اکسیداسیون شیمیایی پیشرفته: فاضلاب‌های دارویی اغلب دارای غلظت‌ بالای مواد شیمیایی و مواد سمی هستند. به همین علت باید از روش اکسیداسیون پیشرفته که دارای قدرت تخریب بالایی است استفاده کرد.

استفاده زا اشعه فرابنفش UV، اکسیداسیون آندی، روش‌های فنتون، استفاده از پراکسبد هیدروژن و… استفاده کرد.

فاضلاب صنعت کنسروسازی

وجود مقادیر زیاد مواد آلی محلول نسبتا زیاد، مواد معلق و شناور از ویژگی‌های پساب صنعت کنسروسازی است. در این نوع از فاضلاب صنعتی مواد سمی و شیمیایی نامطلوب وجود ندارد. همین ویژگی باعث شده است تا فاضلاب صنایع کنسروسازی قابلیت تجزیه و تصفیه آسان و خوبی داشته باشد.

  1. در تصفیه صنایع کمپوت و کنسرو سازی باید ابتدا ذرات درشت و شناور مانند پوست میوه‌ها جدا شود.
  2. سپس مواد قلیایی و اسیدی پساب کنترل شود
  3. بعد از آن مواد قندی فاضلاب خنثی شود

بعد از این مراحل، نوبت به تصفیه بیولوژیکی فاضلاب صنایع کنسروسازی می‌رسد که مطابق کیفیت فاضلاب صنعتی کنسروسازی به روش‌های زیر تقسیم می‌شوند:

  1. فیلترهای بیولوژیکی
  2. روش لجن فعال شده
  3. استفاده از برکه‌های تثبیت
  4. بیوراکتورهای چرخان

فاضلاب صنعت کاغذ سازی

صنایع کاغذ و مقوا سازی نیز، مانند صنایع فولاد و پتروشیمی و نساجی، از جمله صنایع پر مصرف آب هستند. در فاضلاب صنایع کاغذ سازی سه دسته آلاینده: موا آلی طبیعی، مواد شیمیایی آلی سنتزی و محصولات جانبی شیمیایی مانند: موجودات میکروبی، مواد هیومیک، غلظت بالایی از PH، COD، BOD رنگ و مواد معلق وجود دارد.

تصفیه فاضلاب صنعت کاغذ سازی اغلب با دو روش بیولوژیکی هوازی و بی‌هوازی به همراه  روش‌ تصفیه شیمیایی انجام می‌گیرد. و روش تصفیه فیزیکی به عنوان روش پیش تصفیه انجام می‌شود.

فاضلاب صنعت لبنیات

فاضلاب محصولات لبنی دارای مقادیر بالایی از BOD و COD ، مواد پروتئین، کربوهیدرات، جامدات معلق، نیتروژن، PH بالا و چربی است. این نوع از فاضلاب در اثر مراحل تولید و پس از آن فرایندهای مربوط به شست و شو شست‌شوی تجهیزات و دستگاه‌های کارخانه،کف کارخانه، خطوط انتقال شیر و… تولید می‌شود.

تصفیه فاضلاب شهری و پساب صنعتی

برای تصفیه فاضلاب لبنی

  • ابتدا از روش تصفیه فیزیکی استفاده می‌کنیم: در این روش  ذرات بزرگ پساب را حذف یا آشغالگیری می‌شوند.
  • در مرحله بعد با استفاده از واحد متعادل ساز، نوسانات pH را متعادل می‌کنند.
  • بعد از آن چربی و روغن موجود در این نوع پساب با چربی گیرهای ثقلی، جدا می‌شوند.
  • در مرحله تصفیه بیولوژیکی نیز با استفاده از روش‌های هوازی، بی‌هوازی، هوادهی و لجن فعال متعارف، لجن فعال به طریقه هوادهی گسترده استفاده می‌شود.

فاضلاب صنعت قند و شکر

نزدیک به 90 درصد از آب مصرفی در صنعت قند و شکر تبدیل به فاضلاب می‌شود. به طور دقیق‌تر برای تولید هر تن چغندر قند و نیشکر حدود 20 تا 25 متر مکعب آب مصرف می‌شود.

فاضلاب صنعت قند و نیشکر از شست و شوی چغندر، نیشکر و ضایعات شست و شوی نیشک تولید می‌شود.

فرایند تصفیه فاضلاب صنعت قند:

  1. آشغالگیری
  2. تصفیه شیمیایی با انعقاد و لخته سازی
  3. تصفیه بی‌هوازی و هوازی
  4. ته نشینی
  5. کلر زنی

جمع بندی

فاضلاب‌ و پساب بیشتر صنایع دارای فلزات سنگین و سمی مانند کادمیوم، کروم و سرب است که اگر بدون تصفیه شدن در طبیعت رها شوند، خسارت جبران ناپذیری را بر محیط زیست وارد می‌کنند. لازمه تصفیه اصولی سیستم فاضلاب سنعتی این است که عناصر تشکیل دهنده فاضلاب را شناسایی کنیم و قبل از تخلیه آن با دستگاه‌ها و تجهیزات پیشرفته آن را تصفیه کنیم.

تفاوت فاضلاب صنعتی و فاضلاب شهری نیز عمدتا در محل تولید آن‌ها است؛ فاضلاب‌های خانگی بیشتر از طریق شست و شوهای خانگی تولید می‌شوند اما فاضلاب‌های صنعتی با از طریق فعالیت‌های صنعتی کارخانه‌ها و صنایع تولید می‌شوند.

در این مقاله تلاش کردیم فاضلاب صنعتی را تعریف کنیم و مراحل تصفیه انواع فاضلاب صنعتی را شرح دهیم.

دیدگاه خود را ثبت کنید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دو × 4 =