انواع فاضلاب صنعتی

انواع فاضلاب صنعتی

مشخصات انواع فاضلاب صنعتی که تعیین کننده کیفیت و کمیت فاضلاب های صنعتی است، یکی از منابع مهم آلودگی در آلاینده های زیست محیطی محسوب می شود. درطول قرن اخیر، مقدار زیادی از تخلیه پساب های صنعتی به درون رودخانه ها، دریاچه ها و مناطق زیستی است. این عمل موجب مشکلات آلایندگی جدی در منابع آبی شده است که موجب اثرات منفی بر اکوسیستم و زندگی انسان ها شده است.
انواع فاضلاب صنعتی براساس صنایع مختلف و آلاینده های تولیدی در آنها موجودند؛ هر بخشی از صنعت نوع خاصی از آلودگی تولید می کند. همانند خصوصیات متنوع پسابهای صنعتی، فرآیندهای تصفیه پساب صنعتی نیز باید بر اساس نوع خاص آلاینده طراحی شود.
مقدار فاضلاب صنعتی به سطح فنی فرآیند در هر بخش صنعتی بستگی دارد و طبیعتاً با توسعه در تکنولوژیهای صنعتی از مقدار آن کاسته می شود. نرخ افزایشی پساب های صنعتی در کشورهای در حال توسعه بسیار بیشتر از کشورهای توسعه یافته است. این واقعیت نشان دهنده آن است که آلاینده های صنعتی، بعنوان یک مسئله زیست محیطی، از کشورهای توسعه یافته به کشورهای در حال توسعه در قرن ۲۱ منتقل شده است.

 

مقدمه ای بر انواع فاضلاب صنعتی

تا اواسط قرن هجدهم، آلودگی آب بسیار ناچیز و محدود به مناطق محلی بود. با وقوع انقلاب صنعتی و توسعه موتورهایی با سیستم احتراق داخلی و سوختهای فسیلی ترکیب شیمیای آلاینده ها تغییر یافت. همراه با توسعه صنایع مختلف، مقدار زیادی آب پاک در فرآیند تولید خنک سازی مورد استفاده قرار گرفت. بسیاری از این مواد، محصولات واسطه بوده و زائدات آنها پس از عبور از فرآیندهای صنعتی وارد منابع آبی می شود. بدین ترتیب، فاضلاب محصول جانبی صنایع مدرن محسوب شده و نقش مهمی بعنوان منبع آلاینده در آلودگی منابع آبی ایفا می کرد.

 

انواع فاضلاب صنعتی [۱]

فاضلاب صنعتی بر اساس نوع صنایع و آلاینده های موجود در آن طیف گسترده ای را شامل می شود، هر بخشی از صنایع ترکیبات مختلفی از آلاینده ها را تولید می کنند (جدول ۱).

 

جدول ۱: آلاینده های فاضلاب صنعتی تولید شده در بخش های مختلف صنعتی

بخش صنعتی آلاینده
آهن و فولاد BOD ،COD، نفت، فلزات، اسیدها، فنول ها، و سیانیدها
نساجی و پوشش ها BOD، جامدات، سولفات ها و کروم
خمیر کاغذ و کاغذ BOD ،COD، جامدات، ترکیبات ارگانیک کلردار
پتروشیمی و پالایشگاه ها BOD ،COD، نفت های معدنی، فلزات سنگین، فنول ها، و کروم
مواد شیمیایی COD، مواد شیمیایی آلی، فلزات سنگین، مواد معلق جامد (SS) و سیانید
فلزات غیر از آهن فلوئور و  SS
مواد الکترونیکی ریز COD، مواد شیمیایی آلی
مواد معدنی SS، فلزات، اسیدها و نمک ها

 

صنایعی که با فلزات سروکار دارند، ترکیبات کروم، نیکل، روی، کادمیوم، سرب، آهن و تیتانیوم به محیط آزاد می کنند، در این میان صنعت آبکاری یک منبع توزیع کننده آلودگی عمده است. صنایع تولیدکننده لوازم تصویربرداری نیز نقره تولید می کنند. پاک کننده های خشک و تعمیرگاه های خودرو منبع فاضلاب صنعتی حاوی حلال هستند و صنایع رنگرزی، جوهر و رنگ آزاد می کنند. صنایع کاغذ و کاغذسازی مواد سنگین با پایه کلر بکار می برند، در نتیجه پساب صنایع کاغذسازی حاوی مواد ارگانیک دارای کلر، دی اکسین ها و همچنین مواد جامد و ترکیبات ارگانیک هستند.
صنایع پتروشیمی مقدار زیادی انواع فنولها و نفت آزاد میکنند. همچنین پساب صنایع غذایی حاوی مواد معلق جامد و مواد آلی زیادی است. همانند خصوصیات مختلف پسابهای صنعتی، سیستمهای تصفیه فاضلاب صنعتی باید بطور ویژه برای نوع خاصی از پساب تولیدی طراحی شود. بطور کلی انواع فاضلاب صنعتی به دو دسته کلی تقسیم می شوند: فاضلاب صنعتی معدنی و فاضلاب صنعتی آلی.

 

فاضلاب صنعتی معدنی

فاضلاب صنعتی معدنی بطور عمده در صنایع فولاد و سنگ آهن، صنایع مواد معدنی غیرفلزی و در صنایعی مانند طرحهای آبکاری و پاکسازی سطح آهن که بر روی سطوح فلزی کار میکنند، تولید می شود. این فاضلاب صنعتی حاوی نسبت بالایی از مواد معلق است که میتوان آنها را به کمک ته نشینی حذف کرد. اغلب ته نشینی با شناورسازی شیمیایی از طریق اضافه کردن نمک های آهن و آلومینیوم، عامل های شناورسازی و چند نوع از پلیمرهای آلی همراه است.
فاضلاب صنعتی گرم ناشی از گازهای کوره ذوب آهن حاوی مواد معدنی و غیرآلی بصورت محلول و غیرمحلول است. خنک کردن و متعاقبا خالص سازی گازهای ناشی از کوره ذوب آهن نیازمند مصرف بیشتر از ۳۲۰ مترمکعب آب در ازای هر تن آهن خام است. در این روش آب مصرف شده در خنک کننده ذرات سنگ آهن، آهن و زغال سنگ، که به آسانی قابل ته نشینی نیستند را به خود جذب می کند. گازهای محلول در این آب، بخصوص دی اکسید کربن و ترکیبات مربوط به فلزات قلیایی و قلیایی خاکی، همراه با جریان از سیستم خارج می شوند.
در جداسازی زغال سنگ از سنگ، آب ابزار معمول و رایج انتقال و جداسازی است. پس از اتمام فرآیند، فاضلاب صنعتی تولیدی حاوی مقدار زیادی از زغال سنگ و ذرات سنگ خواهد بود که با نام آب شستشوی زغال سنگ شناخته می شود. آب شستشوی زغال سنگ بعد از حذف زغال سنگ و ذرات سنگ به کمک فرآیندهای شناورسازی و ته نشینی بازیابی می شود.
فاضلاب صنعتی حاصل از نورد فلزات، حاوی مواد نفتی است و نیازمند نصب واحدهای اضافی از قبیل جمع کننده تفاله در سیستم تصفیه هستند، که به منظور حذف مواد نفتی استفاده می شوند. باقیمانده مواد امولسیونی نفتی درون آب به کمک شناورسازی شیمیایی حذف می شوند.
در بسیاری از موارد، فاضلاب صنعتی تولیدی علاوه بر مواد جامد، روغن و چربی حاوی مواد شدیداً مضر نیز هست. در این موارد می توان به این پساب ها اشاره کرد: فاضلاب صنعتی ناشی از شستشوی گاز کوره ذوب آهن حاوی سیانید است، فاضلاب صنعتی ناشی از فرآیندهای کار با فلز حاوی محلول اسیدی یا قلیایی است و فاضلاب صنعتی ناشی از کارهای آبکاری و گازهای خالص سازی آلومینیوم حاوی فلوراید هستند. طرحهای معدنی غیرفلزی در اندازه کوچک و متوسط برای ورود به سیستم فاضلاب مناسب هستند و مطابق با قوانین زیست محیطی محلی باید قبل از تخلیه به محیط تصفیه شوند.

 

فاضلاب صنعتی آلی

فاضلاب صنعتی آلی حاوی جریان پساب صنعتی آلی از صنایع شیمیایی و کارهای شیمیایی در مقیاس بالا هستند، که عمدتاً از مواد آلی برای واکنش های شیمیایی استفاده می کنند.
این پسابها حاوی مواد آلی با منشاء و خصوصیات مختلف هستند. حذف این مواد از طریق روشهای تصفیه ویژه هر پساب امکان پذیر است و پس از آن پساب وارد تصفیه بیولوژیکی میشود. انواع فاضلاب صنعتی آلی توسط طرح ها و صنایع زیر تولید میشوند:

  • فاضلاب صنعتی کارخانجات تولید کننده آنتی بیوتیک ها، لوازم آرایشی، رنگ های ارگانیک، چسب و جاذبها، صابون ها، سموم، حشره کش و شوینده های سنتزی
  • فاضلاب صنعتی صنایع دباغی و پوشاک
  • فاضلاب صنعتی کارخانجات نساجی
  • فاضلاب صنعتی تولید کاغذ و سلولز
  • فاضلاب صنعتی صنایع تولیدکننده و پالایش نفت
  • فاضلاب صنعتی کارخانجات تولیدکننده نوشابه و نوشیدنی
  • فاضلاب صنعتی صنایع فلزات

برخی از انواع فاضلاب صنعتی تولیدی توسط صنایع ذکر شده در بالا در زیر شرح داده شده اند:

 

فاضلاب صنعتی تولیدی در صنایع داروسازی

کیفیت فاضلاب صنعتی کارخانجات داروسازی مختلف از لحاظ مواد اولیه، فرآیند تولید و پساب های تولیدی تفاوت بسیاری با سایر انواع فاضلاب صنعتی دارند. تولیدات نهایی و محصولات واسطه متفاوت از خصوصیات صنایع داروسازی است. بنابراین انواع فاضلاب صنعتی با کیفیت بسیار متفاوت، ناشی از گستره وسیع تولید محصولات در این نوع صنعت است.
برای صنایع شیمیایی بزرگ معمولاً ترکیب محصولات با یکدیگر و تولید محصولات جدید اتفاق می افتد. اغلب اوقات مواد بازمانده حاوی باقیمانده استخراج از مواد طبیعی و حلال های سنتزی استفاده شده در محلول هستند که احتمالا دارای ساختار آلی بوده و سمی هستند.
فاضلاب صنعتی تولیدی توسط صنایع داروسازی کیفیت بسیار بدی برای تصفیه دارند. معمولاً غلظت COD در آنها در حدود ۱۵۰۰۰- ۵۰۰۰ میلی گرم بر لیتر است، غلظت BOD5 نسبتاً پایین است و نسبت BOD5 ⁄ COD کمتر از ۳۰ درصد است، که به معنی زیست تخریب پذیری بسیار ضعیف آن ها است. چنین پساب هایی دارای رنگ نامطلوب، pH اسیدی یا بازی، نیاز به روش پیش تصفیه قوی و به دنبال آن تصفیه بیولوژیکی با زمان ماند طولانی است.

 

فاضلاب صنعتی تولیدی در دباغی

دباغ خانه یک طرح فشرده است و فرآیند تولید چرم شامل چند مرحله است. کیفیت فاضلاب صنعتی خروجی از این صنایع فقط به نوع امکانات بکار رفته و روش های شیمیایی استفاده شده در آن بستگی دارد. پساب نهایی دباغ خانه از فرآیندهای زیر نتیجه می شود:

آب زنی و شستشو ۲۲/۵%
آهک ­زنی ۱۷/۵%
شستشو ۵/۵%
لوله کشی و آب کشی ۱۹%
کروم زنی ۲%
کندن پوست ۲%
شستن و خشک کردن ۳۱/۵%

 

دبی فاضلاب صنعتی متعادل نیست. دبی حداکثر می تواند تا ۲۵۰ درصد نسبت به دبی میانگین تغییر کند.
فاضلاب صنعتی تولیدی توسط دباغ خانه (شامل فرآیند تولید چرم) دارای pH اسیدی و غلظت بالای کلرید (بیشتر از gCl ⁄ L 5) است. این پساب حاوی غلظت بالای mgL 2500- 1500) COD) ، مقدار بالای مواد سنگین (g ⁄ L 20- 10)، چربی های امولسیونی و مواد کف زا است. مقدار دی کرومات در این فاضلاب صنعتی می تواند به بیش از mg ⁄ L 2000 نیز برسد. بنابراین، اگر فاضلاب دباغ خانه بدون عمل تصفیه مناسب به محیط تخلیه شود، خطرات عدیده ای را ایجاد خواهد کرد.

 

فاضلاب صنعتی تولیدی در صنایع ماءالشعیر

جو یکی از مهمترین مواداولیه در این صنعت به حساب می آید، که بهمراه افزودنی های برنج، جو دوسر، گندم و ارزن تولید می شوند. تولید ماءالشعیر شامل سه فرآیند است: آماده سازی مالت از جو، تولید آبجو از مخمر آبجو و تخمیر.
فاضلاب صنعتی تولیدی در صنعت ماءالشعیر علاوه بر مراحل ذکر شده از شستن و آبکشی برای تمیز کردن جو، دستگاه ها، فیلترها و همچنین بطری ها و جعبه ها نیز نشات می گیرد. این نوع از فاضلاب صنعتی حاوی غلظت بالای مواد معلق جامد و شوینده ها است. قسمت دیگری از فاضلاب صنعتی توسط فرآیند تخمیر تولید می شود و این بخش شامل غلظت بالای COD و BOD5 ناشی از مواد آلی محلول و غیر محلول است. ترکیب و میزان انواع فاضلاب صنعتی تولیدی توسط فرآیندهای مختلف در جدول ۲ نشان داده شده است.
فاضلاب آبجوسازی دارای ترکیبات زیر است: COD: ۱۵۰۰-۵۰۰۰ mgO2 / L؛ BOD5: 1000-3000 mg / L؛ PTotal: 5-30 mg / L ؛ PPO4: 2-5 mg / L و جامدات قابل ته نشینی: ۳۰-۳ میلی گرم بر لیتر.
فاضلاب صنعتی کارخانه ماءالشعیرسازی فاقد مواد سمی است و اغلب ترکیبات آلی موجود در آن زیست تخریب پذیر هستند. به این ترتیب معمولاً بعد از حذف مواد جامد، از فرآیند تصفیه بیولوژیکی بی هوازی برای کاهش غلظت مواد آلی موجود در آن استفاده می شود، سپس فرآیند تصفیه بیولوژیکی هوازی برای ایجاد کیفیت استاندارد مورد نظر برای آزادسازی در محیط بکار گرفته می شود.

 

جدول ۲. ترکیب انواع فاضلاب صنعتی تولیدی توسط فرآیندهای مختلف

نوع فاضلاب

pH

تفاله خشک

جامدات معلق

BOD5

(mg / L)

(mg / L)

(mg / L)

تمیزکاری خمره ۱/۷ ۹۸۰ ۲۵۰ ۲۱
شستن بطری محلول شستشو ۵/۱۱ ۷۱۷۰۰ ۳۱۰ ۸۷۰
آبکشی ۲/۷ ۹۴۰ ۹۵ ۱۶
شستن فیلتر فیلتر خمیر ۷/۶ ۱۰۷۰ ۱۸۴۶ ۳۲۵
فیلتر لجن رنگی ۷/۶ ۱۲۹۰ ۴۵۶ ۶۹۴
تخمیر تخمیر بدون یاخته ۳/۵ ۲۰۶۰ ۳۹۴۴ ۳۵۵۰
تخمیر با یاخته ۰/۵ ۷۰۲۵۰
ذخیره بدون یاخته ۸/۶ ۱۰۱۰ ۱۶۴ ۵۰۲
ذخیره با یاخته ۲/۵ ۱۰۹۰۰ ۸۴۵۰۰
فیلتر آبجو ۹/۵ ۱۹۴۰ ۳۷۲۳۵ ۲۰۰۰

مشخصات انواع فاضلاب صنعتی و روش های تصفیه آن ها

 

جدول ۳ مشخصات و روش های معمول تصفیه انواع فاضلاب صنعتی هر یک را بطور خلاصه ارائه کرده است[۲].

نوع صنعت ویژگی های مهم فاضلاب صنعتی روش اصلی تصفیه فاضلاب صنعتی کارایی روش تصفیه

صنایع نساجی، پوشاک و چرم

قلیاییت زیاد، BOD و درجه حرارت بالا، مواد معلق فراوان، کل مواد جامد زیاد، سختی، نمک، سولفید، آهک، کروم خنثی کردن، ترسیب شیمیایی، تصفیه زیستی، هوادهی و یا صافی چکنده، متعادلسازی، رسوب دهی

متوسط

صنایع غذایی، آشامیدنی و دخانیات

مواد معلق زیاد، مواد کلوییدی، مواد آلی محلول، BOD، pH بالا، پروتئین، چربی، لاکتوز، نیتروژن، خون، رنگ و بو، روغن، دترجنت، فرمالدئید، عوامل میکروبی آشغالگیری، متعادل سازی، خنثی سازی، ته نشینی و یا شناورسازی، هوادهی، تصفیه شیمیایی، انعقاد، لجن فعال، استخر اکسیداسیون زیستی، صافی چکنده، برکه تثبیت، کمپوست کردن، تغلیظ بوسیله سانتریفیوژ، تبخیر، خشک کردن

عالی

صنایع چوب و محصولات چوبی، کاغذ، مقوا و چاپ

BOD  و  COD بالا، مواد جامد، فنل، سمیت، موادآلی، PH تبخیر، سوزاندن، انعقاد شیمیایی، استخر اکسیداسیون و سایر روش های تصفیه بیولوژیکی هوازی، استخر ته نشینی، برکه تثبیت و تصفیه بیولوژیکی، هوادهی، بازیافت

خوب

صنایع شیمیایی

نمک های محلول، کلراید و pH متغیر، TDS ، BOD بالا،  اسید های معدنی، کروم، اسیدهای آلی چرب فلزات، رزین ها، حلال ها، رنگ و بو، الکل، صابون، مواد آلی، حلقه های بنزنی، سموم، فسفر، سیلیس، فلوراید، فرمالدئید، اسید نیتریک، اسید سولفوریک، سود، سولفات آهن، عناصر رادیواکتیو، آلومینیوم، نیترات، آمونیوم، جیوه، دی اکسید گوگرد، مواد معلق PCBs  پلی کلرو بی فنیل قلیایی غیرقابل ته نشینی و قابل ته نشینی کنترل در محل تولید و جلوگیری از تراوش یا ریزش، ذخیره سازی، رقیق سازی، متعادل سازی، خنثی سازی، ته نشینی،  هوادهی، شناورسازی، انعقاد شیمیایی، ترسیب شیمیایی، اکسیداسیون زیستی، برکه تثبیت و سایر روش های تصفیه زیستی، زلال سازی مکانیکی، صافی چکنده، سولفوناسیون، کلریناسیون، هضم بی هوازی، سوزاندن لجن های قلیایی و یا خنثی کردن با اسید، جذب سطحی با کربن فعال، بازیافت و استفاده مجدد

متوسط

صنایع کانی غیر فلزی

نمک های معدنی، ذرات آزبست معلق ته نشینی، رسوب دهی، خنثی سازی، جداسازی ذرات، ترسیب با کلراید کلسیم، دفع در زمین

خوب

صنایع تولید فلزات اساسی

pH پایین و یا متغیر، سیانوژن، اسید ها، فنل، سنگ معدن، قلیاییت، روغن، فلزات، سموم، ماسه و ذغال سنگ، ذرات فلزی، سورفاکتانت آشغالگیری، جداسازی روغن، خنثی سازی، انعقاد شیمیایی، کلریناسیون، احیا و رسوب دهی کروم و سایر فلزات، ذخیره سازی در برکه ها، جذب نهایی با کربن، بازیافت و استفاده مجدد

متوسط

صنایع دارویی

ترکیبات شیمیایی، هورمون، رنگ، اسید، عناصر مغذی معدنی، حلال ها، اسیدهای آلی چرب، الکل، صابون، موادآلی، حلقه های بنزنی، سموم، فلوراید، فرمالدئید، اسید نیتریک، اسید سولفوریک، سود، نیترات، آمونیوم، مواد معلق جداسازی و کنترل در محل، ذخیره سازی، رقیق سازی، متعادل سازی، خنثی سازی، ته نشینی، هوادهی، شناورسازی، انعقاد و ترسیب شیمیایی، اکسیداسیون بیولوژیکی، صافی چکنده و سایر روش های تصفیه بیولوژیکی، هضم بی هوازی، سوزاندن لجن های قلیایی و یا خنثی کردن با اسید، جذب سطحی با کربن فعال

متوسط

صنایع برق و الکترونیک

pH متغیر، حلال ها، اسیدها، ترکیبات شیمیایی آلی و معدنی، چربی و روغن، قلیاییت، فلزات مختلف، ذرات فلزی، سورفکتانت ها آشغالگیری، کنترل و جداسازی در محل تولید، خنثی سازی، انعقاد شیمیایی، احیا و رسوب دهی فلزات، ذخیره سازی در برکه ها، جذب نهایی با کربن

متوسط

صنایع کشاورزی

مواد آلی محلول، بقایای سموم، پروتئین، عناصر مغذی،BOD بالا، مواد معلق زیاد، چربی، لاکتوز، نیتروژن، مواد کلوییدی، رنگ و بو، روغن، دترجنت، فرمالدئید، عوامل میکروبی کنترل و جداسازی در محل، متعادل سازی، خنثی سازی، ته نشینی و یا شناورسازی، هوادهی، تصفیه شیمیایی، انعقاد، روش های تصفیه زیستی، کمپوست کردن، استفاده مجدد در کشاورزی

خوب

 

مراجع

S. Han-chang, “Industrial wastewater-types, amounts and effects,” Encycl. Life Support Syst., vol. I, pp. 1–۶, ۲۰۰۲.
س. ح. کشفی and س. م. سادتیان آبکنار, دستیار مهندسی آب و فاضلاب. تهران: انتشارات مکث نظر, ۱۳۹۱.

دیدگاهتان را بنویسید

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