تاثیرات فاضلاب صنعتی

برخی از اثرات فاضلاب های صنعتی تخلیه شده بر سیستم های تصفیه و جمع آوری فاضلاب قبلاً به طور واضح بحث شده است. این بخش به صورت بسیار جزئی این موضوع را بررسی می کند که چگونه پساب های صنعتی می توانند بر عملکرد و کارایی هر دو سیستم IWTS و POTW تاثیر گذارند، و چگونه تخلیه مستقیم این فاضلاب ها به محیط زیست می تواند بر آب های پذیرنده تاثیر گذار باشد.

 اگر جریان پساب صنعتی به یک سیستم IWTS وارد شود که برای انتقال و تنظیم آن طراحی مناسبی نداشته باشد، این جریان دورریز ممکن است باعث مشکلات بسیار جدی شود. این می تواند با فرایندهای IWTS تداخل کرده و یا به صورت تصفیه نشده به جریان POTW وارد شود. اثرات مشابهی در سیستم POTW نیز ممکن است رخ دهد و منجر به جلو گیری از استفاده مجدد یا بازیافت پساب در صنعت می شود. جریان دورریز تصفیه نشده صنعتی می تواند لجن های پساب های صنعتی را نیز آلوده کرده و منجر به ایجاد مشکل در توزیع مناسب هوا درون آن می شود. این مورد به طور بالقوه می تواند بر نگهداری و کارهای تولیدی در اطراف محیط صنعتی شود و همچنین سیستم های تصفیه منجر به تولید گازهای سمی شوند.

میزان خطر مربوط به این اثرات به خصوصیات پساب صنعتی، اندازه و طراحی سیستم IWTS و استانداردهای مربوط به تخلیه، بازیافت یا دفع پساب و همچنین لجن مربوط به آن بستگی دارد. با توجه به موارد ذکر شده، اثرات مربوط به پساب های صنعتی بر سیستم POTW یا بر محیط زیست به خصوصیات پساب، نوع و اندازه سیستم POTW و استاندارهای آنها برای لجن و دفع یا استفاده از فاضلاب بستگی دارد. خصوصیات پساب از قبیل دما، pH، بو، سمیت، غلظت، و سرعت جریان باید برای بررسی قابل قبول بودن آن در سیستم IWTS بررسی شود. به طور مشابه، درک این خصوصیات مربوط به پساب IWTS می تواند ما را قادر سازد تا تاثیر جریان پساب بر سیستم POTW پیش بینی کنیم.

اثرات پساب های سرریز صنعتی همیشه به صورت منفی نیستند، و برخی از آنها ممکن است اثرات مفید داشته باشند. به عنوان مثال در سیستم جمع آوری POTW کوتاه، همانند یک سیستم تصفیه کوچک، یک تخلیه مداوم از زیر دیگ بخار مربوط به نیروگاه های بزرگ می تواند دلیلی بر وجود نگرانی باشد.

جریان های تخلیه به سیستم تصفیه با دمای بالا می تواند موجب تسریع در ۱- حذف بیولوژیکی، ۲- رشد لجن ۳- تولید بو ناشی از تجزیه بیهوازی  ۴- خوردگی لوله های بتنی و همچنین دستگاههای فلزی موجود در سیستم شود. فاضلاب با دمای بالا می تواند باعث تغییر جمعیت باکتری ها در تصفیه ثانویه به دلیل شناور شدن لجن شود ودر نتیجه میزان کاهش BOD را پایین آورد. این دمای بالا توانایی تصفیه فاضلاب را کاهش می دهد. بالا بودن درجه حرارت فاضلاب همچنین منجر به بالا رفتن استانداردهای دمایی مربوط به سیستم تصفیه فاضلاب می شود.

به عبارت دیگر، پساب تخلیه شده با درجه حرارت بالا ناشی از طرح های نیروگاهی واقع در کنار سیستم های تخلیه در شرایط آب و هوایی خنک می تواند منجر به کارایی فرآیندهای سیستم تصفیه ثانویه POTW شود، زیرا در این حالت باعث می شود که دمای فاضلاب در طول سال بالاتر از ۱۸ سانتی گراد قرار داشته باشد. زمانی که یک جریان خروجی از صنعت مورد بررسی قرار می گیرد، لازم است که استانداردهای خصوصیات ویژه مربوط به پساب درک شود و همچنین این که چگونه آنها می توانند بر قسمت های مختلف یک سیستم IWTS تاثیر گذار باشند فهمیده شود. همچنین به نوبه خود باید چگونگی تاثیر آن بر سیستم های تصفیه، دفع و بازیافت درک شود.

اثرات پساب های صنعتی بر سیستم های جمع آوری

سیستم های جمع کننده IWTS به منظور انتقال پساب های صنعتی و مجزا طراحی و ساخته شده اند. اگر سیستم جمع کننده به درستی طراحی، ساخت و عمل نکند یا اگر نشتی یا سرریز یا تخلیه تصادفی مواد داشته باشد، جریان پساب های صنعتی به تنهایی یا به صورت ترکیب با فاضلاب های صنایع دیگر می توانند منجر به لخته شدن، ایجاد بو، فرسایش، خوردگی، انفجار، و بسیاری دیگر از مشکلات شود. خبر خوب این است که برخی از پساب های صنعتی حاوی موادی هستند که تاثیر مثبت بر سیستم جمع کننده دارند، که می تواند اثر دیگر فاضلاب های صنعتی را کاهش دهد. اثرات سودمند این پساب ها می تواند شامل خنثی سازی در لحظه باشد. جریان های بزرگ ممکن است باعث ایجاد جریان های شوینده در فاضلاب های با سرعت کم و یا رقیق کردن فاضلاب های غلیظ شود تا کارایی سیستم IWTS را افزایش دهد.

مشکلات ظرفیت هیدرولیک

اگر یک لجن بزرگ از فاضلاب یا جریان پیوسته به درون پساب صنعتی تخلیه شود می تواند منجر به مشکلات اضافه بار هیدرولیکی شود. این دلیل در مورد تخلیه لجن ممکن است باعث ترکیدن مخزن یا شکستگی لوله های آب شود. همچنین این دلیل در سرعت جریان های پیوسته بزرگ ممکن است منجر به شکستن شیر یا اشتباه در باز شدن آن شود. این نتایج در هر دو مورد ممکن است منجر به بازگشت پساب یا سر ریز از جایگاه پمپاژ شود. ظرفیت سیستم کوچکتر و همچنین بزرگ بودن جریان های پسابی، بیشترین سهم را در احتمال رخ دادن این اتفاق ایفا می کند. برای این مشکل راه حل ممکن مورد نیاز این است که یا دریچه جریان پساب بسته شود و یا سطح مخزن به سطوح بالاتر یا پایین تر تغییر کند. اگر این شرایط به دلیل تعریف یک فرآیند تولیدی جدید که لجن را دفن می کند، به طور منظم وجود داشته باشد، یک سیستم یکسان ساز مربوط به پساب برای ذخیره سازی پساب در اوج دبی آن مورد نیاز است. اگر فرآیندهای تولیدی مشابه به صورت هم زمان پساب خود را تخلیه کنند، یک شرایط اضافه بار هیدرولیکی ممکن است اتفاق بیافتد. به عنوان مثال در صنعت فرآوری مواد غذایی ممکن است دو بخش از طرح که مخازن، راکتورها، یا محل های پخت در آن قرار دارند و به صورت هم زمان فعالیت می کنند، ممکن است این مشخصه را نشان دهند. در حالی که جریان پساب های نشات گرفته از صنایع تولیدی ممکن است مساله ساز نباشند، برنامه های تخلیه پساب مشابه از دیگر خطوط با جریان های فاضلاب ترکیب شده و منجر به شرایط اضافه بار هیدرولیک شود. راه حل های ممکن برای این شرایط عبارت اند از یکسان سازی جریان در IWTS و یا در فرآیند تولید و تولید و شستشوی برنامه ریزی شده؛ به طوری که عمل شستشو وتولید در خطوط به صورت هم زمان انجام نشود.

تجمع

اگر پساب تخلیه شده ناشی از فرآیند تولیدی حاوی مقادیر زیادی از فیبرها و مواد الیافی، مواد جامد سنگین، چسب ها، یا گریس باشد، باعث گرفتگی سیستم فاضلاب می شود. گرفتگی سیستم فاضلاب ممکن است فقط در قسمت پایین مربوط به محل تخلیه در ایستگاه پمپاژ اتفاق بیافتد. مواد الیافی و رشته ای بر روی سطوح ناهموار گیر کرده و به سرعت تشکیل مواد با درجه سختی بالا می دهند. این مواد همچنین می توانند به اطراف پروانه پمپ و یا شفت آن بپیچند و منجر به شکستگی پمپ شوند. اگر این مشکلات رخ دهند، می توان یک مشکل با فرآیند تولید پیش بینی کرد و یا انتظار داشت که در فرآیند تصفیه قبل از تخلیه اختلال رخ دهد. اگر در روند کار فرآیند تصفیه تغییرات رخ دهد و یا روند دفع پساب نیازمند جابه جایی مواد باشد، بررسی فرآیند تولید برای مشخص کردن این مشکلات می تواند یک راه چاره باشد. مواد جامد سنگین از قبیل شن و ماسه، مواد جامد سرامیکی یا چینی و یا مواد دانه ای می توانند در سیستم تصفیه فاضلاب و یا در ایستگاههای پمپاژ ساخته شده در سیستم مرطوب منجر به کاهش ظرفیت هیدرولیک آن شود. مواد جامدی که به وسیله پیش تصفیه در فرآیند حذف نمی شوند ممکن است در پیک شدت جریان فاضلاب در طول روز تخلیه شده و به جایگاه پمپاژ رفته و در آنجا ته نشین شوند و در نتیجه منجر به ایجاد این مشکل شوند. این مواد جامد سپس فرصت کافی برای لخته شدن را خواهند داشت. این چرخه مربوط به انتقال مواد جامد به یک بخش از سیستم جمع آوری و ته نشینی و ساخت مواد سخت در جایگاه پمپاژ در نهایت منجر به ایجاد محدودیت خواهد شد. اگر اشیاء بزرگ درون فاضلاب وجود داشته باشد می تواند منجر به انسداد کامل آن شود. محصولات غذایی بی کیفیت و مواد غذایی رد شده و هم چنین محصولات جانبی ممکن است به دلیل سهل انگاری اپراتور و یا به صورت تصادفی یا نقص تجهیزات به درون فاضلاب رها شود. از آنجا که این مواد به دلایل اندازه های مختلف آن و ساختار آن توانایی چسبیدن به هم دیگر را دارند، به راحتی تولید لخته  کرده و به طور کامل مانع انتقال فاضلاب و یا بسته شدن ایستگاه پمپاژ می شوند.

 بوها

نمونه هایی از پساب های صنعتی که می توانند بو دار باشند آنهایی هستند که از پالایش نفت خام، تولیدات پتروشیمی، و محصولات غذایی نشات می گیرند. به طور کلی، این بوها از ترکیبات حاوی گوگرد مانند مرکاپتان ها یا هیدروژن سولفید ناشی می شوند. این ترکیبات در هوا در محدوده اندازه یک میلیاردم قابل تشخیص هستند و می توانند باعث ناراحتی و شکایت ساکنان و دیگر صنایع شود. علت واقعی تولید آنها پساب های دور ریز صنعتی هستند.  اولین راه حل برای این مشکل می تواند شامل تغییر فرآیند تولید باشد. آب ترش، که یک فاضلاب حاوی غلظت بالایی از گوگرد نشات گرفته از صنایع پالایش نفت است، را می توان با استفاده از بخار ساده ترکیب کرد و گوگرد آن را با استفاده از روش کلاوس کاهش داد. این فرآیند و دیگر فرآیندهای بازیابی مشابه مشکل آلودگی بویی را کاهش می دهد، در حالی که یک محصول جانبی قابل فروش (گوگرد) تولید می کند. راه حل دیگر ممکن است شامل اکسید کردن اجزای مختلف قبل از تخلیه آن به هوا باشد، که به کمک پراکسید هیدروژن یا کلر انجام می شود. فاضلاب تولید شده در طول واکنش اتریفیکاسیون که منجر به تولید پلی استر می شود بسیار بد بو است. از آنجا که مقدار مواد آلی موجود در فاضلاب دقیقاً مشخص نیست معمولاً فرآیند سوخت کامل آنها و حل مشکل بوی آنها بسیار سخت است.

دورریزهای صنعتی حاوی گوگرد می توانند منجر به ایجاد شرایط سمی و خورنده شوند. اگر این مواد زیست تخریب پذیر باشند، منبعی از باکتری ها و یک منبع از سولفید یا سولفات در قسمت پایین دست صنایع تشکیل خواهد شد که می تواند منجر به تولید گاز هیدروژن سولفید درون پساب  تحت شرایط غیر هوازی شود. باکتری ها هنگامی که اکسیژن کافی در محیط وجود نداشته باشد (کمتر از ۱ میلی گرم در لیتر)، سولفات معدنی را به سولفید کاهش می دهند و در نتیجه باعث تولید گاز هیدروژن سولفید می شوند. این سولفید نهایتاً توسط دیگر باکتری ها و تحت شرایط هوازی به سولفات اکسید شده و تولید اسید سولفوریک می کند، که به شدت خورنده بوده و قسمت ها و لوله های سیستم تصفیه را دچار خوردگی می کند.

صرف نظر از مشکلات مربوط به بو، گاز هیدروژن سولفید مشکلات امنیت شغلی برای پرسنل نگه داری فاضلاب و همچنین اپراتورهای سیستم IWTS ایجاد می کند. اگر این مواد دورریز به پساب های بهداشتی تخلیه شود، برای سیستم های جمع کننده POTW و اپراتورهای طرح های تصفیه ای مشکل ایجاد می کند. گاز هیدروژن سولفید هنگامی که درون پساب حل شود تولید اسید سولفوریک و اسید سولفورو می کند، که مواد بسیار خورنده ای هستند که فلزات بدون پوشش و سطح بتن را دچار خوردگی می کند. کاهش بیهوازی معمولاً نیازمند یک زمان ماند طولانی و جمعیت بیولوژیکی فعال است. منابع سولفید و سولفات باید شناسایی شده و قبل از آزاد سازی تصفیه و پوشش داده شود. برخی از راه حل های پیشنهادی برای این مشکل عبارت اند از: اکسیژن دار کردن و یا کلر دار کردن مورد نیاز قبل از آزاد سازی آن؛ هوا دهی فاضلاب در سیستم جمع کننده؛ حذف دوره ای لایه تشکیل شده توسط رد غیر هوازی در سیستم و جدا کردن لجن های قلیایی؛ تمیز کردن مداوم سیستم تصفیه فاضلاب با استفاده از پاک کننده های با سرعت بسیار بالا. دورریزهای صنعتی به POTW که حاوی غلظت بالایی از سولفید هستند معمولا محدودیت های خاص خود را دارند. محدودیت ۵ میلی گرم در لیتر برای سولفید کل و نیم میلی گرم برای سولفید حل شده مورد استفاده قرار می گیرد.

مشکلات pH

pH مربوط به پساب های صنعتی یا مقداری از اسیدها یا مواد قلیایی که به درون پساب های صنعتی تخلیه می شوند معمولاً در طول طراحی مورد محاسبه قرار می گیرند. در حالی که طرح های قدیمی تر در صنایع پتروشیمی، طرح های اولیه فلزات و صنایع شیمیایی دارای پساب های تشکیل شده از موادی با مقاومت کم در برابر خوردگی هستند، بسیاری از صنایع پیشرفته از پلاستیک ها، فایبرگلاس و دیگر مواد رزینی برای لوله گذاری فاضلاب های صنعتی و سیستم های تصفیه فاضلاب استفاده می کنند. هنگامی که فرآیندهای تولیدی تغییر می کنند یا از مواد شیمیایی جدید استفاده می کنند که مطابق با سیستم های تصفیه پساب جدید مطابقت ندارند، این مشکلات بیشتر می شوند. به عنوان مثال لوله گذاری با فایبر گلاس یک روش پذیرفته شده برای ساختارهای مواجه با سولفوریک اسید است. اما اگر عملکرد فرآیند شامل استفاده از هیدروفلوئوریک اسید نیز باشد استفاده از فایبر گلاس مناسب نیست و ممکن است به شدت آسیب ببیند. سیستم های جمع کننده صنعتی ممکن است برای ذخیره سازی مواد اسیدی و قلیایی طراحی شده باشند، اما ممکن است برای تاثیرات دما بر محلول ها و واکنش های آن طراحی نشده باشند. به عنوان مثال، زمانی که یک محلول غلیظ از سدیم هیدروکسید (مثلا یک پاک کننده قلیایی) به داخل پساب تخلیه شود، ممکن است درجه حرارت آن به دلیل گرمای زیاد محلول افزایش یابد. اگر فقط یک مقدار کم از فاضلاب در سیستم یا ایستگاه پمپاژ راکد شود، دمای محلول می تواند بیش از ۴۰ درجه سانتی گراد افزایش یابد، که معادل با دمای تغییر ساختار PVC می باشد. یک نشتی از محلول های کلر می تواند موجب افزایش دمای کافی برای تولید گاز بسیار سمی باشد. کلر مایع نیز می تواند به طور مستقیم به پلاستیک ها آسیب برساند. اسیدها همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است می تواند بتن ها را خورده و موجب زنگ زدن آهن شود، در ضمن باعث تاثیر بر دیواره های سیستم، تجهیزات فولادی و همچنین فیلترها شود. اسیدهای معدنی از قبیل سولفوریک اسید، نیتریک اسید، هیدروکلریک اسید، و فسفریک اسید عمدتا برای تمیز کردن فلزات پایه در صنایع فلزی به کار برده می شود. در صنایع کود شیمیایی، آهن و فولاد، معدن، صنایع نفتی نیز مقادیر زیادی از این اسیدهای قوی به کار می روند.

اسیدهای معدنی همچنین در سیستم های پیش تصفیه برای کاهش کروم و خنثی سازی قلیاها و همچنین پیش تصفیه محلول هایی ناشی از آبکاری فلزات به کار می رود. تخلیه شدن این اسیدها به پساب به دلیل نشتی و یا خطا در کنترل تجهیزات و ساختارها موجب تغییرات در pH شده و ممکن است به سیستم جمع کننده آسیب برساند. نشتی مواد آلاینده در محدوده هایی که از مواد قلیایی و اسیدی استفاده می کنند و یا آنها را ذخیره می کنند یک مورد اساسی است. غلظت بسیار بالای کلر همچنین برای سیستم های جمع کننده خورنده است. بسیاری از طراحان برای کنترل میزان سیانید در پساب ها از مقدار بالای کلر استفاده می کنند. با این حال غلظت بیشتر از ۴۰ تا ۵۰ میلی گرم در لیتر از کلر برای بسیاری از تجهیزات خورنده بوده و حتی برای پرسنل خدماتی در ایستگاه پمپاژ خطرناک است.

اسیدهای آلی مانند استیک اسید، بنزوئیک اسید، اگزالیک اسید، و سیتریک اسید نسبت به اسیدهای معدنی ضعیف تر هستند، اما با این وجود دارای pH کمتر از ۴ می باشند. این اسیدها همچنین می توانند سیستم تصفیه فاضلاب را دچار خوردگی کرده و همچنین با حمله به رزین های پایه و پلاستیک ها موجب مشکل در سیستم شوند. این مواد همچنین باعث افزایش بار آلی IWTS می شود. اگر یک سیستم پیش تصفیه مواد آلی را حذف نکند، در این حالت این اسیدها یک بار آلی بر سیستم POTW اعمال می کند. اسیدهای آلی به طور ویژه در فرآوری مواد غذایی، نوشیدنی ها و تولید محصولات مصرفی، و در تولید مواد واسطه شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. مواد قلیایی قوی می توانند سیستم تصفیه و همچنین ایستگاه پمپاژ را دچار خوردگی کند؛ آلومینیوم به طور ویژه در pH بالا تحت تاثیر قرار می گیرد. pH بالا همچنین می تواند باعث رسوب فلزاتی مانند کلسیم شود، که به طور بالقوه می تواند موجب مشکل ایجاد ساختار جامد در مسیر عبور فاضلاب شود. مواد قلیایی بسیار قوی شامل سدیم هیدروکسید، آهک و آمونیاک می شوند. این مواد در صنایع تولید فلزات به منظور پاک سازی فلزات پایه مورد استفاده قرار می گیرند. در صنعت تصفیه آب از مقادیر قابل توجهی از آهک برای نرم کردن آب استفاده می شود، و سیستم های پیش تصفیه از بازهای قوی برای خنثی سازی پساب های صنعتی استفاده می کنند.

محدوده قابل قبول برای pH در مورد دورریز فاضلاب صنعتی در محدوده بین ۶ تا ۹ قرار دارد. در برخی از قوانین، محدوده pH وسیع تر در نظر گرفته می شود. لازم به ذکر است که یک pH معادل با ۷ خنثی بوده و این روند به مواد قلیایی یا بازی این اجازه را می دهد که به محیط های فاضلاب آزاد سازی شود. مواد ساختاری تشکیل دهنده سیستم فاضلاب، ایستگاههای پمپاژ، تجهیزات تصفیه و فرآیندهای بیولوژیکی همگی در برابر مواد قلیایی مقاومت بهتری نسبت به مواد اسیدی نشان می دهند. با این حال، تخلیه مواد قلیایی به سیستم تصفیه فاضلاب ممکن است در از بین بردن لایه لجن غیرهوازی از فاضلاب مفید باشد. هنگامی که به این کار اجازه داده می شود باید از شرایط قابل قبول و همچنین دانش مربوط به این سیستم برای جلوگیری از مشکل در روند تصفیه اطمینان حاصل شود. تخلیه فاضلاب دارای pH خارج از محدوده مناسب ممکن است به سیستم تصفیه آسیب برساند. در طول یک دوره زمانی مربوط به این فاضلاب می توان شاهد بود که لوله ها به طور کامل خورده شده اند، که باعث ورود آنها به آب های محیطی و بروز مشکل در تصفیه آنها شود. آسیب به پمپ ها در نهایت می تواند منجر به شکستن آنها و در نتیجه بازگشت فاضلاب و یا سرریز شدن جریان فاضلاب خام شود.

مواد قابل اشتعال

تخلیه مواد قابل اشتعال به درون فاضلاب ه برای سیستم های جمع کننده فاضلاب مخرب است. بنزین، سوخت هواپیما، و هگزان مورد استفاده در استخراج سویا عامل اصلی برای افزایش میلیون­ها دلار هزینه تصفیه، کاهش خدمات برای صدها نفر و همچنین از دست دادن زندگی برای آنها است. صنایع تولیدی، توزیعی و استفاده کننده از سوخت ها و حلال ها تحت نظارت قانون بوده و تخلیه فاضلاب آنها به صورت ممانعت شده است. به طور کلی، سوخت ها و حلال ها فقط به مقدار کمی در آب محلول هستند و دارای وزن مخصوص کمتر از آب هستند. هنگامیکه این مواد به صورت تصادفی به درون فاضلاب تخلیه می شوند، بر سطح آب شناور شده و به آرامی به سمت جایگاه پمپاژ حرکت می کند. هر منبع اشتعال از قبیل یک جرقه یا یک موتور ایجاد کننده جرقه ممکن است باعث به وجود آمدن آتش سوزی و یا انفجار شود.

تخلیه مواد قابل اشتعال به سیستم تصفیه POTW به خاطر دلایل ذکر شده در بالا بسیار خطرناک است. اگر غلظت مواد قابل اشتعال به اندازه کافی بالا باشد، یک اتمسفر انفجاری توسعه یافته و در صورتی که فرآیند تصفیه ثانویه از اکسیژن خالص استفاده کند احتمال آن افزایش می یابد. هر هیدروکربنی می تواند منجر به یک خطر قابل اشتعال در حضور اکسیژن در سیستم لجن فعال شود. با این حال، این سیستم ها معمولاً با سنسورها و سیستم های پاک سازی برای مقابله با شرایط قابل اشتعال و مواد منفجره تجهیز شده اند.

دما

فاضلاب های صنعتی داغ از فرآیندهای تولیدی کنترل شده و به عنوان محصول جانبی در تولید برق ایجاد می شوند. در فرآیندهای تولیدی، گرما اغلب برای افزایش سرعت واکنش مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه تولید محصولات و پساب های داغ می کند که باید خنک شوند. آب یا بخار، اغلب به طور مستقیم یا غیر مستقیم (با استفاده از مبدل های حرارتی) برای حرارت دادن و یا خنک کردن محصول یا محصول جانبی مورد استفاده قرارمی گیرند و آن را به مرحله فرآوری بعدی منتقل می کند. صنایع کار بر روی فلزات از بخار برای حرارت دادن محلول های فرآیند استفاده می کنند. مواد جامد انباشته شده باید از بویلرها به منظور جلوگیری از ایجاد اجرام سخت در لوله های بویلر و لوله های بخار حذف شوند. این جریان دورریز به عنوان جریان پایین دست بویلر نامیده می شود. در سیستم های خنک کننده یک جریان آب تک مسیره و جریان پایین دست آن می تواند نقش مهمی در بار گرمایی مربوط به فاضلاب صنعتی و سیستم POTW داشته باشد. جریان های دورریز صنعتی داغ می توانند موجب مشکلات بسیاری در سیستم های جمع کننده و سیستم های تصفیه شوند، از جمله تشکیل گازها و بوها، بالا رفتن دمای پمپاژ، بالا رفتن دمای چرخش بلبرینگ، و تغییر در جمعیت میکروارگانیزم های استفاده شده در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب های صنعتی. لوله های پلاستیکی (پی وی سی) محدودیت دمایی در محدوده ۴۰ سانتی گراد دارند و اگر از آنها در انتقال آب داغ استفاده شود ممکن است شکسته شوند. در سیستم های تصفیه فاضلاب POTW ، ممکن است طراحی طوری باشد که در برابر درجه حرارت بالای ثابت مقاوم باشند، و اگر این مورد با اشکال روبرو باشد مشکلات عدم فیلتراسیون و نفوذ سیستم جمع آوری رخ می دهد. مشکلات مشابه با موارد رخ داده در فاضلاب های صنعتی ممکن است در سیستم جمع اوری POTW و سیستم تصفیه رخ دهد.

 اثرات فاضلاب های صنعتی بر سیستم تصفیه

پساب های صنعتی در بسیاری از سیستم های جمع اوری پساب باعث آسیب به تجهیزات می شوند. بالا بودن حجم دور ریز پساب ممکن است بیشتر از ظرفیت پمپاژ باشد، و باعث تشکیل پوسته و لخته های جامد در مسیر عبور پساب  و اختلال در مسیر تصفیه فاضلاب شود؛ اسیدها و بازها نیز ممکن است باعث زنگ زدن و خوردگی قطعات فلزی مربوط به سیستم شوند؛ مواد اشتعال آور نیز ممکن است با تجمع خود خطر انفجار را بالا برده و موجب نابودی سریع سیستم شوند. مشکلات دیگر که ممکن است توسط جریانات دورریز صنعتی ایجاد شود، گرفتگی فیلترها، بسته شدن میکروفیلتراسیون ها، اختلال در اسمز معکوس، تداخل در فرایند بازیافت، و همچنین وجود اضافه بار آلاینده است که منجر به اختلال در روند تصفیه هوازی و غیرهوازی می شود.

اضافه بار هیدرولیکی

فرایندهای واحد مانند خنثی سازی، ته نشینی، فیلتراسیون، و تصفیه بیولوژیکی در سرعت جریان ها ثابت و بار آلایندگی ثابت بهترین عملکرد را دارند. تغییرات بزرگ در حجم جریان یا تغییرات سریع در بار آلاینده کارایی این فرایندها را کاهش می دهد. موج های جریان پساب ناشی از یک فرایند صنعتی و تخلیه سریع پساب ممکن است موجب این تغییرات سریع شود. برای مقابله با این مسئله، طرح های تصفیه ای مختلف باید چندین تغییر در شرایط عملیاتی خود ایجاد کنند، از قبیل تغییر در سرعت حذف لجن، افزایش در سرعت خروجی ها، افزایش سرعت افزودن مواد شیمیایی. روش جایگزین نیز می تواند این باشد که سرعت جریان پساب را تا حد امکان کنترل کرد. یکسان سازی سرعت جریان در منبع پساب یا نصب کردن آن بعنوان قسمتی سیستم IWTS می تواند بهترین ابزار را برای کنترل این تلاطم جریان فراهم آورد و عملکرد فرایندهای تصفیه فاضلاب را بصورت ثابت و در شرایط ایده آل حفظ کند.

تداخل

سازمان حفاظت محیط زیست (EPA)، اختلال را بصورت همراهی یک جریان پساب با یک پساب دیگر، ممانعت و اختلال در جریان سیستم POTW تعریف می کند که منجر به اختلال در کارایی آن و همچنین دفع لجن و عملکرد بهینه آن می شود. این تعاریف بخوبی شرایط تداخل را نشان می دهد و در مورد سیستم IWTS نیز همین تعریف بکار برده می شود. اپراتورهای سیستم IWTS با همکاری خوب خود با تولید کننده ها و اپراتورهای خدمات آنها می توانند منابع این مشکلات را شناسایی کرده و قبل از اختلال در کارایی فرایند آنها را برطرف کنند. ارتباط خوب بین اپراتورها در خدمات تولیدی و اپراتورهای IWTS مطمئن ترین راه برای شناسایی تغییرات بوجود آمده، چه به صورت تدریجی و چه به صورت ناگهانی، بدست آمده و بهره برداری با کیفیت از جریان پساب شکل می گیرد. تخلیه پساب های تصفیه نشده و یا حتی مقدار بالایی از پساب به سیستم منجر به پدیده تداخل در فرایندهای تصفیه ای POTW می شود.

تنوع های خیلی ریز

اندازه گیری جریان فاضلاب، pH، دما، و هدایت برای تشخیص تغییرات در پساب ورودی به POTW و IWTS مورد استفاده قرار می گیرد. همانطور که در مورد وجود جریان تلاطمی گفته شد، تغییر در ترکیبات شیمیایی فاضلاب می تواند منجر به اختلال در فرایند تصفیه فاضلاب شود. تغییرات بزرگ در اجزای تشکیل دهنده فاضلاب موجود و مشترک با پساب های صنعتی بالاترین نقش را در این مشکلات دارند. یک تغییر در واحد pH نشان دهنده ۱۰ واحد تغییر در غلظت هیدروژن است که ممکن است آن را اسیدی و یا قلیایی کند. واکنش های شیمیایی، رسوب دهی، ته نشینی، و توانایی فیلتر شدن از خصوصیاتی هستند که بطور وسیعی تحت تاثیر تغییرات pH هستند. برای سیستم های با تصفیه بیولوژیکی، هر دو مورد تصفیه هوازی و غیرهوازی تحت تاثیر تغییرات pH هستند و به سرعت در شرایط زیست محیطی مختلف تغییر می کنند. شرایط عملکردی خارج از محدوده pH بین ۷ تا ۵/۸ برای باکتری ها بسیار سمی و کشنده است، بااینحال، اما اگر شرایط pH به آرامی تغییر کند شاید بتوان خارج از این محدوده نیز کارایی مناسبی از آنها انتظار داشت. تغییر در هدایت و یا در ORP (پتانسیل اکسایش و کاهش) بطور معمول نشان دهنده افزایش یا کاهش میزان نمک های حل شده، سیانید و یا فلزات است. تغییر در غلظت نمک های حل شده و در نتیجه میزان انتقال اکسیژن از طریق سلول باکتری باعث تاثیر منفی بر سلامت و عملکرد میکروارگانیزم ها می شود.

تاثیر با سیستم POTW

اثر پساب های صنعتی بر سیستم POTW، تصفیه و دفع پساب همانند تاثیر پساب ها بر سیستم IWTS است. در این حالت مشکلاتی بر دیگر اجزای سیستم نیز بوجود می آید. تاثیر فاضلاب های صنعتی بر سیستم POTW همیشه به مشخصات و انعطاف پذیری سیستم، سطح مهارت بازرسان POTW، سطح مهرات اپراتورها، و همچنین مقدار و نوع جریان پساب بستگی دارد. عواملی از قبیل اندازه و طول سیستم تصفیه پساب و همچنین اینکه چگونگی تخلیه پساب های صنعتی بر سیستم جمع کننده POTW تاثیر خواهد گذاشت. بطور کلی در سیستم های POTW، اثر جریان پساب های صنعتی کمتر خواهد بود. رقیق کردن و یکسان سازی این فاضلاب ها بطور معمول در سیستم های بزرگتر رخ می دهد، و در نتیجه اثرات منفی آنها بر سیستم های بزرگتر کمتر به چشم می آید. همانطور که پیچیدگی سیستم تصفیه POTW از مراحل تصفیه مقدماتی به مرحله تصفیه پیشرفته افزایش می یابد، اثر دورریز صنعتی نیز افزایش می یابد. در مراحل بالاتر تصفیه فاضلاب چون حساسیت کار افزایش می یابد این اثرات نیز بیشتر به چشم می آیند. فرایندهای ثانویه و ثالث بیولوژیکی مانند لجن فعال، نیتروفیکاسیون، نیتروژن زدایی، و تجزیه غیرهوازی می تواند به دلیل افزایش سمیت فاضلاب به شدت تحت تاثیر قرار گیرند. فرایندهای فیزیکی و شیمیایی در مرحله تصفیه پیشرفته، می توانند به وسیله عبور مواد نفتی و یا نفوذ مواد ژلاتینی باکتریایی بسته شده و دچار اختلال شوند. اگر ساختار سیستم تصفیه فاضلاب را بتوان به آسانی تغییر داد، اثر فاضلاب های صنعتی بر آن ممکن است کمتر باشد. سیستم دفع پساب POTW و همچنین لجن آن نیز ممکن است با فاضلاب های صنعتی تحت تاثیر قرار گیرد. اگر جریان پساب های صنعتی ورودی به POTW حاوی فلزات سنگین باشد و میزان سمیت آنها کیفیت پساب را تحت تاثیر قرار دهد. مواد سمی موجود در فاضلاب های صنعتی ممکن است شرایط بازیابی و استفاده مجدد را با محدودیت روبرو سازد. البته لازم به ذکر است که، اگر غلظت فلزات خاص (فلزات سمی) در فاضلاب از یک محدوده مناسب بالاتر رود، این پساب را باید تحت عنوان پساب سمی دسته بندی کرده و لجن ناشی از آن باید تحت عنوان مواد سمی دفع شوند.

لازم به ذکر است که سیستم های تصفیه فاضلاب با توجه به خصوصیات مورد انتظار از آنها طراحی می شوند، و در نتیجه هر کدام از آنها بطور احتمالی شامل قسمت های مختلفی هستند.

منابع

– Wang & Howard. “Handbook of Industrial and Hazardous Wastes Treatment”.

USA 2004.

– WBG, World Bank Group. “Pollution Prevention and Abatement Handbook”, 1998.

– WASAMED, Water Saving in Mediterranean agriculture. “Non-Conventional Water

Use”. Eygpt 2004

– I.W.T, “Industrial Waste Treatment, V1&V2”. California State University, USA

۱۹۹۹.

دیدگاهتان را بنویسید

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