تصفیه پساب صنعتی: فرآیندها، اهمیت و اولین تصفیه خانه هفت طرح فولادی

در صنایع مختلف، از جمله صنایع فولادی، حجم زیادی از آب در فرآیندهای تولید مصرف می‌شود. این پساب‌ها حاوی آلاینده‌های شیمیایی، فلزات سنگین و مواد آلی هستند که در صورت عدم تصفیه، می‌توانند به منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی آسیب برسانند و اکوسیستم‌های طبیعی را تهدید کنند. در نتیجه در راستای پایداری زیست محیطی و حفاظت از محیط زیست تصفیه پساب صنعتی اهمیت فراوانی دارد.

اهمیت تصفیه پساب صنعتی

• جلوگیری از آلودگی محیط‌زیست: ورود مستقیم فاضلاب صنعتی به محیط‌زیست می‌تواند اثرات مخربی داشته باشد؛ بنابراین، تصفیهٔ مناسب آن‌ها ضروری است.
• استفادهٔ مجدد از منابع آبی: با تصفیهٔ فاضلاب صنعتی، می‌توان آب را بازیافت کرده و در فرآیندهای صنعتی یا کشاورزی مجدداً استفاده کرد.
• رعایت استانداردهای محیط‌زیستی: تصفیهٔ فاضلاب صنعتی به رعایت قوانین و مقررات محیط‌زیستی کمک می‌کند و از جریمه‌ها و مشکلات قانونی جلوگیری می‌نماید.

انواع روش های تصفیه‌ پساب صنعتی و آب

تصفیه فاضلاب صنعتی با توجه به وجود مواد جامد معلق، مواد آلی و غیرآلی متفاوت، نیاز به طی کردن چندین گام و مرحله مهم دارد تا در نهایت خروجی مطلوبی حاصل شود. به همین منظور، پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی مجموعه‌ای از چند روش و گام مهم می‌باشد که در یک دسته‌بندی کلی می‌توان آنها را به این صورت بیان نمود:

تصفیه فیزیکی فاضلاب صنعتی

تصفیه فیزیکی به‌عنوان اولین گام در فرآیند تصفیه فاضلاب صنعتی انجام می‌شود. در این مرحله، ذرات جامد معلق بزرگ از پساب حذف می‌شوند تا از ایجاد رسوب و آسیب به تجهیزات تصفیه جلوگیری شود.

• آشغال‌گیرها از تجهیزات مهم این مرحله هستند که به‌صورت دستی، مکانیکی یا زوج توری نصب می‌شوند و مانع ورود ذرات جامد به تجهیزات پایین‌دست مانند پمپ‌ها می‌گردند.
• علاوه بر این، با استفاده از تجهیزاتی مانند کلاسیفایر، عمل دانه‌گیری و حذف شن و ماسه معلق در فاضلاب تا ۹۵ درصد کارایی بیشتری پیدا می‌کند.
  لازم به ذکر است که در این روش، تنها ذرات جامد با اندازه بزرگ حذف می‌شوند و تأثیری بر مواد آلی، غیرآلی و میکروارگانیسم‌ها ندارند.

تصفیه شیمیایی فاضلاب صنعتی

در تصفیه شیمیایی، مواد شیمیایی خاص به فاضلاب تزریق می‌شود تا آلاینده‌ها از پساب جدا شوند.

• به‌عنوان مثال، برای حذف ذرات چربی و کلوئیدی از تجهیزاتی مانند چربی‌گیر DAF، API و CPI استفاده می‌شود. در این روش، ذرات چربی پس از انعقاد به سطح فاضلاب منتقل شده و با دستگاه‌هایی مانند اویل اسکیمر جمع‌آوری می‌شوند.
• تنظیم pH فاضلاب نیز با تزریق مواد شیمیایی مختلف انجام می‌شود که تأثیر زیادی بر کیفیت پساب تصفیه‌شده دارد.
• در برخی موارد، از پکیج‌های فلوکولانت که بر پایه پلی‌الکترولیت یا پلی‌آکریل‌آمید طراحی شده‌اند، استفاده می‌شود. این پکیج‌ها بسته به نوع مواد آلاینده به دو دسته کاتیونی و آنیونی تقسیم می‌شوند.

تصفیه بیولوژیکی فاضلاب صنعتی

تصفیه بیولوژیکی یکی از مهم‌ترین روش‌های تصفیه فاضلاب صنعتی است که با هدف حذف باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌های مضر از پساب انجام می‌شود. این روش‌ها به دو دسته هوازی و بی‌هوازی تقسیم می‌شوند:

روش‌های هوازی: در این روش، از اکسیژن برای رشد باکتری‌های تجزیه‌کننده استفاده می‌شود.

• تجهیزاتی مانند هواده‌های سطحی شناور، هواده‌های عمقی و سیستم‌های لجن فعال برای تزریق هوا به فاضلاب به کار می‌روند.
• روش‌هایی مانند CPF و SBR نیز ترکیبی از ته‌نشینی و هوادهی هستند که کارایی بالایی دارند. در روش MBR نیز عمل جداسازی لجن توسط فیلترهای غشایی انجام می‌شود که قابلیت حذف ذرات بسیار ریز (۰.۱ تا ۰.۴ میکرومتر) را دارند.

روش‌های غیرهوازی: در این روش، فاضلاب از لایه‌های لجن گرانولی عبور می‌کند و با ایجاد واکنش بین مواد آلی و میکروارگانیسم‌ها، بیوگاز تولید می‌شود. از تجهیزات مهم در این روش می‌توان به پکیج تصفیه UASB اشاره کرد که در صنایع غذایی و نساجی کاربرد گسترده‌ای دارد.

در تمام مراحل تصفیه، ته‌نشینی آلاینده‌ها نقش مهمی دارد. مواد جمع‌آوری‌شده در کف مخازن یا استخرها توسط تجهیزاتی مانند پل ته‌نشینی، پل لجن‌روب دوار و پل‌های رفت و برگشتی حذف می‌شوند تا از تجمع لایه‌های لجن جلوگیری شود. انتخاب نوع تجهیزات به شکل استخر، نوع و مقدار آلاینده بستگی دارد.

فاکتورهای مهم در تعیین روش‌های تصفیه پساب صنعتی

روش‌های معرفی‌شده برای تصفیه فاضلاب‌های صنعتی و شیمیایی در سراسر جهان بسیار متنوع هستند. برای انتخاب بهترین روش، لازم است به چند فاکتور مهم توجه شود که برخی از این عوامل عبارت‌اند از:

مقدار چربی و ذرات کلوئیدی موجود در فاضلاب: حضور چربی و روغن‌ها در فاضلاب، نیاز به استفاده از تجهیزات خاص مانند چربی‌گیرهای صنعتی (DAF) دارد.

مقدار یون‌های سمی (فلزات سنگین): یون‌های سمی نظیر روی، نیکل و کادمیوم باید از طریق فرآیندهای شیمیایی یا فیزیکی مانند انعقاد و لخته‌سازی حذف شوند.

مقدار و نوع مواد جامد معلق: میزان و ابعاد ذرات جامد موجود در فاضلاب تعیین می‌کند که چه نوع سیستم فیلتراسیون یا ته‌نشینی باید استفاده شود.

درجه تجدیدناپذیری فاضلاب صنعتی: میزان آلایندگی و تجدیدپذیری فاضلاب، تأثیر مستقیم بر انتخاب روش‌های بیولوژیکی یا شیمیایی تصفیه دارد.

پارامترهای کیفی فاضلاب:

معیارهای مهمی همچون:

• BOD (اکسیژن‌خواهی بیولوژیکی)
• COD (اکسیژن‌خواهی شیمیایی)
• TSS (کل جامدات معلق)
• pH (اسیدی یا قلیایی بودن فاضلاب)
  به‌طور دقیق اندازه‌گیری و تحلیل می‌شوند.

نوع مواد آلی و غیرآلی موجود در فاضلاب:نوع آلاینده‌ها (آلی یا غیرآلی) در انتخاب فرآیندهای شیمیایی یا بیولوژیکی نقش تعیین‌کننده دارد.

کیفیت مورد نیاز برای فاضلاب خروجی: بسته به هدف استفاده از آب تصفیه‌شده (مانند بازچرخانی در خطوط تولید یا تخلیه در طبیعت)، سطح خلوص مورد نیاز مشخص می‌شود.

مقدار فاضلاب ورودی به تصفیه‌خانه: میزان حجم ورودی فاضلاب، در طراحی ظرفیت و تجهیزات تصفیه‌خانه مؤثر است.

با توجه به این فاکتورها، می‌توان روش‌های خاصی از تصفیه شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی را انتخاب کرد و تجهیزات مورد نیاز برای اجرای فرآیند تصفیه فاضلاب را طراحی و تهیه نمود. انتخاب صحیح این روش‌ها، نقش مهمی در کارایی و بهره‌وری تصفیه‌خانه‌های صنعتی دارد.

تفاوت تصفیه‌ خانه‌های خانگی و تصفیه پساب صنعتی

تصفیه‌ خانه‌های خانگی و صنعتی با وجود هدف مشترک یعنی تصفیه آب و پساب، از نظر ظرفیت، نوع آلاینده‌ها، فرآیندها و تجهیزات مورد استفاده تفاوت‌های اساسی دارند. تصفیه‌خانه‌های خانگی عمدتاً برای تأمین آب شرب طراحی شده‌اند و از فرآیندهای ساده‌تری بهره می‌برند. در مقابل، تصفیه‌خانه‌های صنعتی به دلیل وجود آلاینده‌های پیچیده‌تر مانند فلزات سنگین و مواد شیمیایی، نیازمند فرآیندهای پیشرفته و تجهیزات گسترده‌تری هستند. جدول زیر به‌طور خلاصه این تفاوت‌ها را بیان می‌کند:

تصفیه‌ پساب صنعتی در فولاد غدیر نی‌ریز

فولاد غدیر نی‌ریز به‌عنوان یکی از مهم‌ترین طرح‌های فولادی کشور، با توجه به رویکرد توسعه پایدار و مسئولیت اجتماعی، اقدام به افتتاح اولین تصفیه‌خانه پساب صنعتی در بین هفت طرح مهم فولادی کشور کرده است.

پروژه تصفیه‌خانه فاضلاب صنعتی فولاد غدیر نی‌ریز، از مهرماه ۱۳۹۹ آغاز شده و در سال ۱۴۰۲ به پایان رسیده است. ظرفیت خروجی تصفیه‌خانه ۹۸ متر مکعب در ساعت است تا بتواند تصفیه پساب هر سه واحد احیا، فولادسازی و گندله‌سازی را برعهده بگیرد.

این کارخانه با حضور محمدرضا موثقی‌نیا، رییس هیات عامل ایمیدرو افتتاح شد و به‌عنوان نخستین کارخانه تصفیه پساب صنعتی طرح‌های فولادی استانی، گامی عملی و مهم در جهت مدیریت منابع آبی و حفظ محیط‌زیست برداشته است.