فاضلاب

فاضلاب یک اصطلاح عمومی برای آبی است که از منابع مختلف می آید و از طریق لوله ها منتقل می شود.

فاضلاب خانگي، فاضلاب بهداشتي، فاضلاب شهري يك معني مي دهند.

آب مايع حيات و بزرگترين حلال در طبيعت مي باشد. انسان براي زندگي و صنعت به آب نياز دارد.  آب علاوه بر شرب براي شستشو و رفع آلودگي استفاده مي شود. وقتي آب براي شستشو استفاده شد . آلودگي را در خود حل مي كند يا بصورت نامحلول و معلق با آن مخلوط مي شود. ما به اين آب آلوده ، فاضلاب مي گوئيم. يكي از مهم ترين نگراني ها در خصوص فاضلاب بهداشتی باكتري ها، ويروس ها و انگل هاي بيماري زاي موجود در آن مي باشد. كه مي تواند مجدداً در چرخه غذاي انسان قرار گيرد.

فاضلاب محتوي ۹۹% آب و كمتر از ۱% آلودگي مي باشد. آلودگي شامل مواد آلي و معدني مي باشد. مواد آلي عمدتا  تركيبات كربن، نيتروژن، فسفر مي باشد. مواد آلي در واقع از موجودات زنده و گياهان بدست مي آيند. و شامل چربي، پروتئين، قند است. مواد معدني شامل آنيون ها و كاتيون ها و فلزات محلول در آب مي باشد.

در تصفيه بیولوژیکی فاضلاب مواد آلي محلول و نامحلول و عوامل بيماري زا در فاضلاب را عمدتاً به روش هاي طبيعي حذف مي كنيم. در تصفيه فاضلاب بهداشتی به آلودگي هاي معدني فاضلاب كاري نداريم. البته در فاضلاب صنعتي فلزات سنگين كه جزو مواد معدني هستند وجود دارند و بايد تصفيه شوند.

آلودگي آلي فاضلاب خانگي با پارامتر COD  يا BOD و TSS برحسب mg/l بيان مي كنند و  ناخالصي معدني آب را با پارامتر TDSيا EC بيان مي كنند. ما در تصفيه فاضلاب آلودگي هاي آلي فاضلاب را حذف مي كنيم و فرآيندهاي معمول تصفيه فاضلاب روي مواد معدني تاثير زیادی ندارد.

واژه فاضلاب پساب آبی است که خواص آن به دلیل مصارف خانگی، تجاری، کشاورزی یا غیر آن تغییر کرده است. مایعات آزاد شده و جمع آوری شده از تاسیسات تصفیه، ذخیره سازی و دفع زباله نیز آب کثیف محسوب می شوند.

مسئولیت فاضلاب خانگی با شرکت آب و فاضلاب می باشد.

آبی که از نزولات جوی جمع آوری شده و از ساختمان های ساختمانی جاری می شود. سقف منازل یا سنگفرش خیابان (آب بارش) رواناب یا آب سطحی می گوییم و مسئولیت آن با شهرداری است.

آب باران یا آب سطحی

روان آب باران از سطوح سنگفرش شده ؛ آب باران به عنوان فاضلاب به حساب نمی آید. و توسط جوی ها و جداول کنارخیابان ها و نهرها از شهر خارج می شود.

آب کثیف یا فاضلاب شهری

آبی که در اثر استفاده آلوده شده است (“در خواص یا ترکیب آن تغییر کرده”) که بیشتر متمایز می شود:

  • آب خاکستری- فاضلاب بدون مدفوع و کمی آلوده، مانند فاضلابی که هنگام دوش گرفتن، حمام کردن یا شستن دست ها تولید می شود، اما همچنین از ماشین لباسشویی می آید و می تواند به آب سرویس یا فرآیند تبدیل شود. این شامل آب باران از پشت بام یا بالکن نیز می شود .
  • آب سیاه–فاضلاب خانگی حاوی ادرار و/یا مواد جامد مدفوع. آب سیاه را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:
  • آب زرد- ادرار با آب شستشو
  • آب قهوه ای– مدفوع ، آب ظرفشویی و دستمال توالت بدون ادرار

فاضلاب با شبکه جمع آوری  فاضلاب به تصفیه خانه فاضلاب منتقل می شود

مدیریت آب سطحی و فاضلاب شهری

شهرداری: آب باران و آبهای سطحی وشیرابه  محل دفن زباله

شرکت آب و فاضلاب: فاضلاب منازل مسکونی

زهکشی آب باران و سطحی

آب سطحی عمدتاً از آب باران و آب ذوب برف تشکیل شده است. از آنجایی که باران گرد و غبار ، دوده ، گرده و گازهای جو را حل می کند و آلاینده های موجود در پشت بام ها، سنگفرش ها و مناطق کشاورزی را حمل می کند ، رواناب بارشی ممکن است در برخی موارد نیاز به تصفیه داشته باشد.

ولی معمولا  نیازی به تصفیه ندارد و می تواند در آب های رودخانه یا مسیل تخلیه شود یا در زمین تراوش کند .

مقدار حجمی فاضلاب 

مصرف آب و در نتیجه تولید فاضلاب خانوارها در ایران در سال های اخیر کاهش یافته است. میزان متوسط ​​فاضلاب تولید شده برای هر نفر در روز از ۱۴۷ لیتر تا  ۱۲۷ لیتر  برآورد می شود.

کاهش مصرف آب در آینده ادامه خواهد یافت زیرا افزایش هزینه‌های انرژی، هزینه‌های نگهداری و تعمیرات ثابت با کاهش مصرف آب منجر به افزایش هزینه‌ها برای خانوارهای فردی می‌شود. علاوه بر این، با توجه به تحولات جمعیتی در ایران، تخلیه فاضلاب  کاهش خواهد یافت. برای مناطقی ، گزارش های  رسمی جمعیتی نشان می دهد که جمعیت تا ۲۰ درصد در ۱۵ سال آینده کاهش می یابد. کاهش گسترده در مصرف آب، علاوه بر جنبه مثبت حفاظت از منابع آب آشامیدنی ، تأثیرات منفی بر عملکرد سیستم‌های زهکشی، هزینه‌های نگهداری و تصفیه فاضلاب و در نهایت بر تحولات هزینه‌های آتی دارد.

یکی از دلایل این امر را می توان در این واقعیت دانست که سیستم های فاضلاب در ایران  بر اساس پارامترهای کلیدی مانند مصرف آب ۱۳۰ تا ۱۵۰ لیتر در روز برای هر نفر طراحی و ساخته شده اند . این مقادیر گاهی اوقات به طور چشمگیری کاهش می یابد. سیستم فاضلاب نیز معمولاً برای تعداد ثابتی از کاربران طراحی می شود. کاهش قابل توجه پارامترهای کلیدی، از جمله موارد دیگر، افزایش رسوبات در شبکه فاضلاب و افزایش مدت زمان جریان فاضلاب تا تصفیه خانه فاضلاب با پیامدهای منفی بسیاری مانند: تشکیل سولفید هیدروژن در سیستم های فاضلاب و  تغییر پارامترهای فاضلاب، افزایش تلاش برای تصفیه فاضلاب، مزاحمت بو، خوردگی زیستی لوله و تجهیزات  و در نهایت افزایش نیاز به نوسازی در فواصل زمانی کوتاهتر بوجود می آورد. به عنوان یک راه حل، از آب آشامیدنی تمیز در حال حاضر برای شستشوی لوله های فاضلاب استفاده می شود، زیرا مقدار فاضلاب تولید شده برای تخلیه از طریق شبکه فاضلاب بسیار کم است.

محتوی فاضلاب بهداشتی

فاضلاب تقریباً از ۹۹ درصد آب و ۱ درصد آلاینده تشکیل شده است. آلاینده ها در فاضلاب به صورت محلول و حل نشده و همچنین ترکیبات آلی ( چربی ها ، پروتئین ها ، کربوهیدرات ها )  وجود دارند. بین مواد تشکیل دهنده فاضلاب زیر تمایز قائل می شود:

مواد آلی

این مواد زیست تخریب پذیر هستند و در طی فرآیندهای تجزیه بی هوازی منجر به ایجاد بوی نامطبوع می شوند . کاهش اکسیژن ناشی از این مواد باعث کاهش محتوای اکسیژن در آب اطراف می شود و می تواند منجر به مرگ ماهی ها ( اتروفیکاسیون ) شود.

ماده مغذی

ترکیبات نیتروژن و فسفر که منجر به اتروفیکاسیون به ویژه آب های راکد می شود و همچنین مسئول افزایش رشد جلبک ها در اقیانوس ها می باشد.

آلاینده های درجه اول

مانند سموم ، فلزات سنگین ، مواد آلی مصنوعی (مانند میکروپلاستیک‌ها ، مواد دارویی ، شوینده‌ها و غیره)،  باکتری‌ها ، قارچ‌ها یا ویروس‌هایی که می‌توانند منجر به بیماری شوند.

مواد مداخله گر فاضلاب

مانند نمک ، چربی ، روغن ، خاک رس ، ماسه

 

چربیگیر یا سپتیک تانک

آبی که به طور بالقوه حاوی روغن معدنی است ، به عنوان مثال برای شستشوی اتومبیل یا رستوران استفاده می شود یا ممکن است با مواد آلوده کننده آب تماس داشته باشد (مثلاً مناطق پر کردن پمپ بنزین)، قبل از تخلیه در فاضلاب باید در یک سیستم جداکننده روغن و گریس پیش تصفیه شود .

تصفیه فاضلاب در مناطی که به فاضلاب شهری دسترسی ندارند در تصفیه خانه های فاضلاب کوچک یا پکیج تصفیه فاضلاب صورت می گیرد. بین سیستم های قدیمی بدون هوادهی فاضلاب  (سپتیک تانک) و تصفیه خانه های بیولوژیکی هوازی فاضلاب (پکیج تصفیه فاضلاب) تفاوت قائل شوید.

سولفید هیدروژن سمی (H۲S ) 

در مسیری که فاضلاب تولید می شود تا تصفیه خانه فاضلاب، فرآیندهایی انجام می شود که باعث تغییر فاضلاب می شود. می تواند منجر به تشکیل بو و مواد خطرناک شود، مانند سولفید هیدروژن سمی می شود

 

  • اثرات منفی بر فرآیند تصفیه فاضلاب دارد،
  • عامل اصلی ایجاد مزاحمت بو است (H۲S بوی تخم مرغ فاسد می دهد)
  • می تواند برای انسان خطرناک باشد (H۲S یکگاز عصبی است که حتی در غلظت های پایین کشنده است، در ۱۰۰۰ پی پی ام در چند لحظه می میرد)
  • می تواند سازه ها و تاسیسات فاضلاب را تخریب کند و در صورتی که بدون تصفیه در داخل آب تخلیه شود، می تواند باعثآلودگی آب و مرگ ماهی شود .

 

تصفیه و دفع غیرمتمرکز فاضلاب  

مناطق مسکونی و سیستم‌هایی که به سیستم مرکزی دفع فاضلاب متصل نیستند، ، باید فاضلاب حاصل را در یک سپتیک جمع‌آوری جمع‌آوری کرده و سپس توسط تانکرلجن کش انتقال داده شود.

تصفیه خانه های کوچک فاضلاب مورد تایید محیط زیست  هستند و می توانند الزامات قانونی را برای فرآیند تصفیه خانه فاضلاب رعایت کنند و  معمولاً نیاز به اکسیژن شیمیایی (COD) زیر ۱۰۰ میلی گرم در لیتر  و نیاز اکسیژن بیوشیمیایی  روز (BOD ۵) را کمتر از ۶۰  میلی گرم در لیتر به طور قابل اعتماد تضمین کنند.

سیستم های هوازی تصفیه فاضلاب شامل SBR  MBBR , RBC ,MBR ,EAAS ,A۲O,  IFAS  است.

 

فاضلاب از لحاظ كيفي به دو دسته تقسيم مي شود

فاضلاب خانگي يا بهداشتي يا انساني :

فاضلاب هتل، شهرك مسكوني، بيمارستان، رستوران، كمپ ها ، اماكن اداري مي باشد. و فاضلاب صنايع فرآوري مواد غذايي ، كشتارگاه ها، صنايع شير، بسته بندي مواد غذايي، فرآوري محصولات دريائي هم به نوعي در اين دسته قرار می گيرد و بدليل بارآلودگي بالاي آنها فرآيندهاي تصفيه اضافه تري نياز دارند.

فاضلاب صنعتي

فاضلاب خروجي صنايع كه محتوي مقدار زياد مواد شيمايي فلزات سنگين هستند و امكان تصفيه آنها با روش هاي بيولوژيكي وجود ندارد را فاضلاب صنعتی مي گويند. و فرآیندهای هاي مختلفي با توجه به مشخصات فاضلاب بايد استفاده شود. اين نوع فاضلاب آثار مخربي بر روي انسان ، حيوان و گياه دارد.

طراحی تصفیه خانه فاضلاب

طراحي تصفيه خانه فاضلاب براساس مشخصات كمي و كيفي فاضلاب انجام مي شود. مشخصه هاي كيفي شامل پارامترهايي كه مقدارآلودگي فاضلاب را نشان مي دهد مي باشد مثل BOD  و COD  و TSS  ولي مشخصه هاي كمي فاضلاب مربوط به حجم فاضلاب توليدي و ضرايب پيك ساعتي و روزانه توليد فاضلاب مي باشد.

تصفیه فاضلاب

بسته به ترکیب فاضلاب، فرآیندهای مختلف تصفیه فاضلاب مورد نیاز است.

هدف از تصفیه فاضلاب حذف مواد تشکیل دهنده فاضلاب از آب و بازگرداندن کیفیت طبیعی آب است. این امر با ورود بیش از حد مواد مغذی به بدنه های آبی مقابله می کند. در جمهوری اسلامی ایران، فاضلاب باید قبل از تخلیه در یک بدنه آبی (تخلیه مستقیم) مطابق با آخرین فن آوری تصفیه شود . حداقل الزامات برای بخش های صنعتی خاص برای ایران در قانون تخلیه فاضلاب محیط زیست ایران  مشخص شده است . تخلیه در سیستم های فاضلاب عمومی (تخلیه غیر مستقیم) توسط شرکت آب و فاضلاب یا شرکت شهرک های صنعتی تنظیم می شود.

تصفیه فاضلاب در تصفیه خانه های فاضلاب، در صورت لزوم پس از تصفیه فاضلاب صنعتی یا تجاری، ، انجام می شود.

فرآیندهای فرآیند های تصفیه فاضلاب

فرآیندهای تصفیه  مکانیکی / فیزیکی

فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی

روش های تصفیه شیمیایی