تصفیه پیشرفته فاضلاب
توجه به برقراری استانداردهای سخت گیرانه تر برای نیتروژن و فسفر و در نتیجه تصفیه پیشرفته فاضلاب به خصوص در مناطقی که دارای مشکلات کیفی آب می باشند، اهمیت بیشتری داشته و در سالهای گذشته، کنترل مواد مغذی در بسیاری از نقاط دنیا مورد توجه قرار گرفته است.
فرآیندهای تصفیه ازت و فسفر (تصفیه پیشرفته فاضلاب)، به دو دسته طبقه بندی می شوند.
- فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی در تصفیه خانه فاضلاب، مثل: کلرزنی تا نقطه شکست، دفع آمونیاک با هوا، جذب سطحی با کربن فعال، انعقاد شیمیایی، تبادل یونی، فیلتراسیون، الکترودیالیز و اسمز معکوس
- فرآیندهای بیولوژیکی
در بسیاری از موارد، به دلیل پرهیز از هزینه روش های شیمیایی و مشکلات بهره برداری تکنولوژی های فیزیکی، استفاده از روش های بیولوژیکی در تصفیه پیشرفته فاضلاب ترجیح داده می شود.
فاضلاب خام شهری، حاوی 4 تا 16 میلی گرم فسفر و 25 تا 45 میلی گرم بر لیتر نیتروژن آمونیاکی و آلی (TKN بر حسب N) است. از طرفی راندمان فرآیندهای متداول تصفیه اولیه و ثانویه فاضلاب برای کاهش نیتروژن، 40 درصد و برای کاهش فسفر معمولاً کمتر از 25 درصد می باشد. این در حالی است که حداکثر kیتروژن معدنی و فسفر برای پساب خروجی از تصفیه خانه های فاضلاب در ایران جهت تخلیه به آبهای سطحی به ترتیب 2/16 و 6 میلی گرم بر لیتر تعیین شده است.
ضرورت تصفیه پیشرفته فاضلاب
ضرورت تصفیه فاضلاب به صورت پیشرفته با توجه به در نظر گرفتن موارد زیر می باشد.
1- نیاز به حذف مواد آلی و کل جامدات محلول به میزانی بیش از مقادیر به دست آمده به وسیله فرآیندهای متداول تصفیه ثانویه فاضلاب، به منظور تأمین الزامات سخت گیرانه تر تخلیه و استفاده مجدد.
2- نیاز به حذف کل جامدات معلق باقی مانده، به منظور آنکه فاضلاب تصفیه شده برای گندزدایی مؤثرتر پردازش شود.
3- نیاز به تصفیه مواد مغذی به میزانی بیش از مقادیر به دست آمده در فرآیندهای متداول تصفیه ثانویه فاضلاب، به منظور محدود کردن شکوفایی جلبکی در پیکره های آبی حساس.
4- نیاز به حذف مواد غیر آلی (نظیر فلزات سنگین) و آلی (نظیر MTBE و NDMA) خاص برای تأمین الزامات سختگیرانه تر تخلیه و استفاده مجدد برای تخلیه به آب های سطحی و بخش زمینی پساب به منظور کاربردهای غیر مستقیم آب شرب (نظیر تغذیع آب زیرزمینی).
5- نیاز به حذف اجزاء غیرآلی (نظیر فلزات سنگین، سیلیس) و آلی خاص برای استفاده مجدد صتعتی (نظیر آب خنک کننده، آب فرآیند، آب جبرانی دیگ بخار کم فشار و آب دیگ بخار پر فشار)
با توجه به افزایش آگاهی علمی ناشی از مطالعات آزمایشگاهی و پایش های محیطی در مورد اثرات اجزاء باقی مانده موجود در پساب ثانویه، پیش بینی می شود که بسیاری از روش هایی که اکنون به عنوان تصفیه پیشرفته فاضلاب طبقه بندی می شوند، طی 5 تا 10 سال آینده روش های متداول خواهند بود.
ترکیبات حاوی نیتروژن و فسفر در دسترس از اواسط دهه 1960 توجهات زیادی را به خود معطوف داشته اند. در وهله نخست، نیتروژن و فسفر موجود در خروجی های فاضلاب به لحاظ اثرات آنها در تسریع شکوفایی جلبکی در دریاچه ها و تشدید رشدهای آبی مهم جلوه نمودند.
اخیراً کنترل مواد مغذی به یک بخش معمول تصفیه فاضلاب های مورد استفاده برای تغذیه سفره های آب زیرزمینی تبدیل شده است. نیتریفیکاسیون خروجی های فاضلاب نیز در بسیاری از موارد برای کاهش سمیت آمونیاک یا جهت کاهش اثر بر ذخایر اکسیژن آبهای جاری یا دهانه رودخانه ها مورد نیاز است.
در نتیجه، نگرانی های بسیار در مورد مواد مغذی، حذف آنها در همه مقاصد اجرایی بخشی از تصفیه متداول فاضلاب شده است.