تصفيه فاضلاب

به مصداق جمله معروف نبوی :
” من لم یشکر المخلوق لم یشکر الخالق “
و به منظور سپاس گذاری از الطاف بیکران الهی ،در ابتدای نگارش این پژوهش وظیفه خود میدانیم مراتب سپاس و تشکر خود را از کلیه کسانیکه بنحوی ما را در انجام این پژوهش یاری نموده اند ابراز داریم .

بویژه از استاد بزرگوار جناب آقای مهندس حسن هوشی و جناب آقای مهندس حسین مظاهری ریاست محترم دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک ( مجتمع قنات ) که در طول انجام پژوهش همواره زحمات فراوانی را متحمل گردیده اند صمیمانه تشکر و قدردانی می نماییم .

تشکر و قدردانی :
حتی در پیمودن راهی کوتاه از مسیر لایتناهی علم نیز به همراهی و همدلی نیازمندیم . عزیزان بسیاری مر در طی این مسیر یاری کرده اند ،تشکر از تمامی این عزیزان تنها قطره کوچکی در برابر دریای محبت آنان است .

با تقدیر و تشکر از مدیر عامل محترم صنایع چوب و کاغذ مازندران جناب آقای مهندس اصلانی و مدیریت محترم خط تولید جناب آقای مهندس خواجه وند و مدیریت محترم واحد تامین آب و پساب صنعتی جناب آقای مهندس اصغرنژاد .
همچنین با تقدیر و تشکر از مدیرعامل محترم صنایع چوب و کاغذ تالش جناب آقای مهندس احمدی و مدیریت محترم واحد تصفیه فاضلاب جناب آقای مهندس کلبادی .

چکیده

تصفیه بیولوژیکی پساب کارخانه چوب و کاغذ
توسط :
رضا رهنما – سید مجید ستاره

با توجه به آلاینده بودن مواد شیمیایی فاضلاب برای جلوگیری از نشر هرگونه آلودگی از طریق رودخانه ها به بسترهای آبی و جهت جلوگیری از انتقال هرگونه عوامل مسمومیت به آبزیان منطقه و با توجه به این که استفاده از عوامل شیمیایی نظیر لخته سازهای شیمیایی و یا پلیمری بخودی خود موجب افزایش هزینه تصفیه فاضلاب میگردد ،لذا استفاده از فیلترها و رآکتورهای بیولوژیکی پدیده نوینی جهت مقابله با عوامل آلاینده زیست محیطی میباشند . زیرا بازدهی مناسب و کاهش هزینه های مصرف مواد شیمیایی موجب بهبود یافتن روش های تصفیه میگردد .

اساس کار این روش استفاده از میکروارگانیزمهای بی هوازی ،با بسترلجن فعال جهت هضم و حذف ترکیبات آلاینده آلی فاضلاب میباشد . در این پروژه مطالعاتی در زمینه استفاده از لجن فعال بستر مرداب و حوضچه های ته نشینی جهت کاهش BOD و COD فاضلاب انجام شد . نمونه های مورد آزمایش به مدت ۲۲ روز در کشت بی هوازی مورد آزمایش قرار گرفتند ،نتایج رضایتبخشی حاصل شد گرچه جهت بهبود شرایط بیولوژیکی و زیست محیطی میکروارگانیزمها ،مواد غذایی غنی بمیزان ۱/۰ درصد استفاده گردید .

نتایج بدست آمده از بستر مرداب ما را بر آن داشت که نسبت به استفاده از آن در یک برج آکنده جهت کشت ارگانیزم بصورت فیلم برآییم ،تا روند تجزیه ترکیبات آلی را در برج آکنده فوق مورد بررسی قراردهیم . نتایج پژوهشی نشان میدهد ،استفاده از برج اکنده موفقیت های چشمگیری را جهت تصفیه بیولوژیکی كارخانجات چوب و كاغذ به ارمغان خواهد آورد .

اين موضوع ما را بر آن داشت كه آزمايشات مختلفي را با انواع پساب توليد شده در كارخانه چوب و كاغذ به كمك بستر لجن فعال انجام داده و نتايج بدست آمده را مورد بررسي و مقايسه قرار دهيم . در ادامه تحقيقات ،مطالعات انجام شده در مورد تصفيه پساب در دنيا و كارهاي انجام شده در اين زمينه را مورد بررسي قرار داده و ميزان پيشرفت تكنولوژي دنيا و تكنولوژي تصفيه پساب صنايع چوب و كاغذ در كشور ما را مورد ارزيابي قرار مي دهيم .

مقدمه

اهمیت کاغذ و محصولات ساخته شده در دنیای مدرن امروز برای همه معلوم و مشهود است . هیچ محصولی تاکنون به اندازه کاغذ و مشتقات آن در کلیه فعالیتهای بشر امروزی نقش موثر و تداوم بخشی نداشته است . محصولات کاغذ در بایگانی و ذخیره اطلاعات ،تحریر ،چاپ ،هنر ،تبلیغات ،بسته بندی و … به صورت نامحدود بکار گرفته می شود . به همین دلیل شاهد تحقیقات و

پیشرفت در تمام زمینه های تکنولوژی تولید خمیر و کاغذ در جهان می باشیم و امروزه کمپانی های بزرگ در این صنعت رقابت تنگاتنگی در رابطه با ارائه محصولات متنوع تر و قابل عرضه تر به بازار مصرف داشته و در عین حال با کم کردن هزینه در مصارف انرژی مواد و نیروی انسانی سعی در دست گرفتن بازار و کنار زدن رقبای دیگر می باشد . علاوه بر اینها صنعت کاغذسازی در ایجاد

فرصتهای جدید شغلی و بکارگیری نیروهای مجرب و نیمه مجرب نقش موثری را ایفا می نماید .
یکی از فاکتورهای شاخص پیشرفت یک کشور مصرف سرانه کاغذ می باشد . برای مثال آمار موجود گویای آن است که کشور آمریکا با مصرف سرانه ۲۲۶ کیلوگرم بیشترین مصرف و کشور کنیا با مصرف سرانه زیر ۱/۰ کیلوگرم کمترین مصرف را داشته اند . کشور ما با مصرف سرانه ۱۴ کیلوگرم در ردیف نیمه پایین این جدول قرار دارد .

همه صنایع ،هم به صورت جامد و هم به صورت مایع ،فاضلاب تولید می کند . بخش مایع این فضولات ،یا فاضلاب اساساً همان آب مصرفی جامعه است که در نتیجه کاربردهای مختلف آلوده شده است . از نظر منابع تولید ،فاضلاب را می توان ترکیبی از مایع یا فضولاتی دانست که توسط آب از مناطق مسکو-نی ،اداری و تاسیسات تجاری و صنعتی حمل شده و ، بر حسب مورد ،با آبهای زیرزمینی ،آبهای سطحی و سیلابها آمیخته است . اگر فاضلاب تصفیه نشده انباشته شود ،تجزیه مواد آلی آن ممکن است منجر به تولید مقدار زیادی گاز-های بدبو شود . علاوه بر آن

،فاضلاب تصفیه نشده معمولاً حاوی میکروارگانیزمهای بیماریزای فراوانی است که در دستگاه گوارش انسان زندگی می کنند و یا در برخی فضولات صنعتی موجودند . فاضلاب ،شامل مواد مغذی نیز هست که می تواند سبب تحریک رشد گیاهان آبزی شود ، وممکن است ترکیبات سمی نیز داشته باشد ،بنابه این دلایل انتقال سریع و بدون دردسر فاضلاب از منابع تولید ،و سپس تصفیه و دفع آن نه فقط مطلوب بلکه در جوامع صنعتی ضروری است .

فاضلابی که از شهرها و قصبات جمع آوری می شود نهایتاً باید به آبهای موجود و یا به زمین بازگردد . باید در هر حالت به سوال پاسخ داده شود که چه مواد آلوده کننده ای در فاضلاب و به چه مقدار باید حذف شود تا سلامت محیط حفظ گردد ،این عمل مستلزم یررسی شرایط و نیازهای محلی همراه با کاربرد اطلاعات علمی و قضاوت مهندسی بر اساس آخرین تجارب و رعایت شرایط و مقررات ایالتی و کشوری میباشد .

اگر چه از زمانهای قدیم به جمع آوری آبهای سطحی و زهکشی مبادرت ورزیده شده است ولی جمع آوری فاضلاب به اوایل قرن ۱۸ میلادی مربوط می شود . تصفیه اصولی فاضلاب از اواخر قرن ۱۸ و اوایل قرن ۱۹ میلادی آغاز شد. در نیمه دوم قرن نوزدهم با تکامل تئوری میکروبی توسط Koch و Pasteur عصر جدیدی در زمینه بهداشت آغاز گشت قبا از این تاریخ اثر آلودگی در ایجاد بیماریها ناشناخته بوده و از علم در حال تکامل میکروب شناسی نیز برای تصفیه فاضلاب کمتر استفاده میشد .
در اواخر قرن هیـجدهم در آمریکا بخاطر عدم وجود مشکل تخـلیه فاضلابها در آبها (مانند اروپا) و بخاطر وجود زمین های وسیع و مناسب برای تخلیه چندان اهمیتی داده نمیشد . در اوایل قرن نوزدهم توجه به امر بهداشت باعث شد تا نیاز به اتخاذ تصمیمات موثر در زمینه فاضلاب بیشتر احساس شود .

در طـول ۲۰ تا ۳۰ سال گذشته تعداد صنـایعی که فاضـلابهای خود را در شبـکه فاضلاب خانگی تخلیه می کنند بطور فزاینده ای افزایش یافته است . بخاطر اثرات سمی ناشی از وجود این فاضلابها مسئله اصلی ترکیب فاضلاب صنعتی و فاضلاب خانگی مجدداً مورد ارزیابی قرار گرفته است . در آینده در بسیاری از جوامع این فاضلابها در تاسیسات جداگانه ای تصفیه شده و یا قبل از تخلیه در شبکه فاضلاب شهری به نحوی که اثرات زیان آور خود را از دست دهند ،تحت تصفیه مقدماتی قرار میگیرند .

حفظ و سلامت منابع آبی موجود و استفاده بهینه از آنها سبب شده است که مسئله تصفیه فاضلاب ها ی صنعتی قبل از تخلیه به رودخانه ها بیش از پیش مورد اهمیت قرار گیرد و در این راستا محدودیت قوانین ومقررات محیط زیستی در حال افزایش است .

حذف آلاینده ها در فاضلاب صنعتی به طور کلی به روشهای فیزیکی ،شیمیایی و بیولوژیکی و یا ادغامی از آنها انجام می پذیرد که در اینصورت به ترتیب به آنها تصفیه مقدماتی ،ثانویه و نهایی اطلاق می گردد . در تصفیه فیزیکی عملیاتی همچون آشغالگیری ،اختلاط و ته نشینی و در تصفیه شیمیایی عملیاتی همچون تزریق مواد شیمیایی ،ضدعفونی کردن و جذب سطحی انجام می شود . در تصفیه بیولوژیکی نیز با ایجاد محیطی مناسب برای رشد و نمو میکروارگانیزمها و فعالیت های بیولوژیکی حذف مواد آلی با قابلیت تجزیه پذیری بیولوژیکی انجام می شود .

شرایط اقلیمی ،موقعیت جغرافیایی ،پارامترهای کمی – کیفی فاضلاب و مورد استفاده پساب تصفیه شده از عوامل مهم در انتخاب سیستم تصفیه فاضلاب محسوب می شوند . در هنگام احداث تصفیه خانه فاضلاب های صنعتی معیارهایی اساسی می بایست مد نظر قرار گیرند :

– امکان توسعه تصفیه خانه در آینده
– شرایط و ساختمان خاک
– فواصل ساختمان های اداری و مسکونی
– ظاهر محل تصفیه
– توپوگرافی محل

– سیلاب گیری محل تصفیه خانه
– جهت بادهای غالب
– امکان دسترسی به منبع انرژی و آب
– امکان حمل و نقل به تصفیه خانه
– امکان دفع و یا استفاده از پساب تصفیه شده و لجن های حاصله

فصل اول

منابع توليد فاضلاب در صنايع چوب و كاغذ

كارخانجات صنايع چوب و كاغذ به منظور توليد ساليانه چندين هزار تن كاغذ فلوتينگ ،كاغذ روزنامه و چاپ و تحرير داراي واحدهاي مختلفي مي باشد كه هر واحد به طور مستقل در زمينه توليد فاضلاب نقش دارند كه به طور كلي فاضلابي از اين واحد ها توليد ميشود كه جهت تصفيه آن نياز به واحدي در انتهاي خط توليد يه نام واحد تصفيه پساب مي باشد . در ادامه به منظور آشنايي با فرايند توليد كاغذ به معرفي واحدهاي توليد كاغذ مي پردازيم :

 

۱٫واحد آماده سازي چوب ، توليد و انتقال خرده چوب Wood & Chip Handing
2.واحد توليد خمير Pulp Plant
3.واحد ماشين كاغذ Paper Machine plant
4.واحد بازيابي و آماده سازي مواد شيميايي Chemical Recovery , Conversation & prepration
5.واحد تبخيرEvaporation
6.واحد بويلر بازيابي Recovery Boiler
7.واحد توليد هواي فشرده و آب DM
1-1- منابع تولید فاضلاب در کارخانه

درهر صنعتی بدلایل مختلف،زایدات صنعتی چه بصورت مواد جامد و یا بشکل محلول در آب فاضلابهای صنعتی را بوجود میاورند.نشتی پمپها ،سرریز تانکها و آب شستشوو…بوجود آورنده فاضلاب صنایع چوب و کاغذ ایران میباشند. در صنعت کاغذ،مقدار زیادی آب برای شستشوی خمیر استفاده میشود و حاصل کار تولید فاضلاب زیاد است.

۱-۱- الف – منابع تولید فاضلاب در واحد پخت

۱)نشت پمپهای انتقال لیکور سیاه
۲)کندانس حاصل از گازهای آلوده قابل چگالش
۳)سرریز تانک محلول پخت (لیکور سفید)

۱-۱- ب – منابع تولید فاضلاب در قسمت آماده سازی خمیر

۱)نشت پمپهای انتقال خمیر
۲)سرریز مخزن تصفیه

۱-۱- ج – منابع تولید فاضلاب در واحدهای ماشین کاغذ

۱)توری ماشین کاغذ
۲)فیلتر خلأ استوانه ای
۳)آبگیری توسط پرس نمدی

۱-۱- د – منابع فاضلاب درواحد بازیابی مواد شیمیایی

۱)آبگیری لجن آهک در فیلتر خلأ دورانی
۲)فاضلاب حاصل از تبخیر کننده های لیکور سیاه با چگالش آلوده
۳)نشت پمپهای لیکور سیاه و لیکور سفید
۴)سرریز تانکها

۱-۱- هـ – منابع دیگر

۱)آب خنک سازی دستگاههای موجود درواحد تهیه چیپس و آب محوطه که در کانالهای مخصوص جمع آوری شده و بعنوان آب آبیاری استفاده میشود.
۲)در واحد تصفیه آب،فاضلاب حاصل از بازشویی فیلترهای شنی و لجن کلاریفایر وارد کانال فاضلاب قلیایی میشود.

۳)در قسمت تصفیه ثانویه آب برای دیگهای بخار،هنگام احیای رزینهای آنیونی و کاتیونی از سود و اسید کلریدریک استفاده میشود که فاضلاب این قسمت نیز وارد کانال فاضلاب قلیایی میشود و چون دایمی نیست موجب ایجادشوکهای شدید PHمیگردد.

۱-۲- تقسیم بندی انواع فاضلابهای تولید شده در کارخانه چوب وکاعذ

بطور کلی میتوان فاضلابهای تولید شده در کارخانه را به سه دسته تقسیم بندی کرد.

۱-۲- الف – فاضلاب قلیایی کارخانه

این فاضلاب از قسمتهای پخت و تهیه خمیر و بازیابی مواد شیمیایی بوجود می آید قسمتی از این فاضلاب ناشی از نشت پمپهای مختلف،در طول فرآیند تولید میباشد. این فاضلاب از لحاظ کیفیت دارای غلظتهای متفاوت است.
فاضلابهایی که در طول خط تولید وارد کانال قلیایی میگردند و دارای آلودگی بالایی هستند،عبارتند از:

۱)فاضلاب حاصل از نشت پمپهای انتقال دهنده لیکور سفید به برج پخت که فاضلاب این قسمت حاوی محلول سولفید سدیم وسودسوزآور است.
۲)فاضلاب حاصل از سرریز تانک تصفیه که این فاضلاب لیکور سیاه رقیق بوده که همراه خود الیاف ریز را وارد کانال قلیایی مینماید.
۳)نشت پمپهای لیکور سیاه غلیظ که لیکور را جهت بازیابی به کوره پمپاژ میکند.
۴)فاضلاب حاصل از آبگیری لجن آهک
۵)فاضلاب ناشی از شستشوی گازهای آلوده مثل مرکاپتانها و هیدروژن سولفوره و دیگر ترکیبات سولفوره که وارد کانال قلیایی میگردد.
۶)فاضلاب حاصل از تبخیرکننده ها

۷)فاضلاب حاصل از بازشویی
۸)رزینهای آنیونی و کاتیونی که به کانال فاضلاب قلیایی وارد میشود.
۹)فاضلاب ناشی از نشت پمپهای انتقال لیکور سیاه رقیق
۱۰)سرریز تانک لیکور سفید

۱-۲- ب – فاضلاب الیافدار کارخانه

این فاضلاب از فرآیندهای شستشوی خمیر،پرسها،خشک کنها و مخازن خمیر تولید میگردد،حاوی مقدار قابل ملاحظه ای الیاف و مواد شیمیایی مثل آلوم،اسید ورزین میباشد.فاضلابهای قلیایی و الیافدار تولید شده در فرآیند توسط کانالهای فرعی به کانال اصلی فاضلاب قلیایی و فاضلاب الیافدار منتقل شده و از طریق این دوکانال به تصفیه خانه فاضلاب هدایت میشوند. دو مرحله پیش تصفیه فیزیکی بصورت آشغالگیر در مسیر این دو فاضلاب قرار گرفته است که تکه کاغذهای پاره شده را از فاضلاب جدا میکند.فاضلاب الیافدار به کلاریفایر هدایت شده و فاضلاب قلیایی به حوض ته نشینی اول منتقل میگردد.

فصل دوم

اصول كلي در تصفیه پساب

۲-۱- پارامترهای فیزیکی – شیمیایی فاضلابها

غلظت کل جامدات TDS
عبارتست از کل موادی که پس از تبخیر نمونه پساب در درجه حرارت ۱۰۳ الی ۱۰۵ در جه سانتیگراد باقی می ماند . کل جامدات به دو دسته کلی جامدات معلق (با قطر حداقل ۱ میکرون) و جامدات کلوئیدی و محلول (با قطر کمتر از ۱ میکرون) تقسیم می شوند . همچنین دسته بندی های فوق نیز بر اساس فراریت با حرارت دادن نمونه تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد انجام می شود ،بطوری که آنچه در اثر تبخیر باقی می ماند بخش معدنی وآن بخش از جامدات که به شکل گاز از ظرف خارج شده به عنوان بخش آلی محسوب می گردند .

بو
بو در فاضلابها معمولاً به دلیل تجزیه مواد آلی حاصل می گردد . هر چه فاضلاب بیشتر در شرایط سپتیک قرار داشته باشد ،بوی آن زننده تر است .

رنگ
معمولاً هر چه فاضلاب کهنه تر باشد رنگ آن تیره تر خواهد بود . وجود مواد آلی گوناگون باعث ایجاد رنگهای متفاوت در فاضلاب می شود .

درجه حرارت
دمای فاضلابها به دلیل فعل و انفعالات بیوشیمیایی معمولاً کمی بیش از درجه حرارت
آب مصرف شده می باشند . بر حسب شرایط جغرافیایی ،درجه حرارت متوسط سالیانه فاضلابها حدوداً ۱۰ الی ۲۱ درجه سانتیگراد تخمین زده می شود .

چربی و روغن
ترکیباتی از الکلها یا گریسرل با اسیدهای چرب می باشند . چربیها ترکیبات
آلی پایدار می باشند که به سختی توسط میکروارگانیزمها تجزیه می شوند و ایجاد لختلال در فعالیت های بیوشیمیایی می کنند .

PH
پارامتر مهمی جهت انجام واکنشهای شیمیایی و بیوشیمیایی محسوب می شود .

BOD 5
جهت تعیین معیار آلودگی مواد آلی در فاضلابها مورد استفاده قرار می گیرد .

COD
جهت تعیین معیار آلودگی در فاضلابها مرد استفاده قرار می گیرد . مقدار COD فاضلابها معمولاًبیش از BOD 5 می باشد . زیرا با این پارامتر می توان کل موادی را که هم بصورت شیمیایی و هم بصورت بیوشیمیایی قابل اکسید شدن هستند مورد اندازه گیری نمود .

ترکیبات نیتروژن و فسفر
وجود مقادیر کافی این ترکیبات جهت انجام واکنشهای بیوشیمیایی و رشد کافی
میکروارگانیزمها ضروری می باشد .

قلیائیت
جهت انجام واکنشهای شیمیایی و بیوشیمیایی و نیز کنترل PH فاضلاب غلظت قلیائیت پارامتر کنترل کننده مهمی می باشد .

غلظت مواد سمی
وجود این مواد واکنشهای بیوشیمیایی را مختل می کند و می بایست قبل از ورود فاضلاب به واحد بیولوژیکی غلظت این مواد تا حد مطلوب و بی خطر برای میکروارگانیزمها کاهش یابند .

اکسیژن محلول
جهت انجام واکنشهای بیولوژیکی هوازی ،وجود غلظت کافی از اکسیژن محلول در فاضلاب ضروری می باشد

۲- ۲- تصفیه فیزیکی

نوعی از تصفیه است که در آن از یک رشته فرآیندهای فیزیکی برای جداسازی مواد معلق موجود در فاضلاب استفاده میشود . این فرآیندهاعموماً عبارتند از : آشغالگیری اختلاط ،انعقاد ،ته نشینی ،شناورسازی و صاف کردن باید توجه داشت که در هر یک از روشهای نامبرده ،کم و بیش تصفیه بیولوژیکی نیز بصورت خود بخود و توأم با تصفیه فیزیکی انجام میگیرد ولی در برابر تصفیه فیزیکی میزان و اثر آن کمتر است .

۲-۲-الف – آشغالگیرها
اولین واحد هر تصفیه خانه ای از آشغالگیرها تشکیل شده است . آشغا-لگیرها اشکال مختلفی همچون لوله های موازی ،صفحات سوراخ دار ،تورهای مشبک و غیره می توانند داشته باشند و جهت محافظت از پمپ ها و تجهیزات مکانیکی واحدهای پایین دست و جلوگیری از مسدود شدن کانالها و لوله ها مورد استفاده قرا می گیرند . آشغالگیرهای میله ای بسیار متداول می باشند و بر حسب فاصله بین میله ها به سه دسته آشغالگیرهای ریز ،متوسط و درشت تقسیم می شوند .
راندمان حذف اجسام توسط آشغالگیرها بستگی به فاصله میله ها ،نوع آشغالگیر ها و مقدار آن در فاضلاب مورد نظر دارد . در شکل ۱ (ضمیمه) میزان حذف متوسط اجسام در مقابل فاصله بین میله مشخص شده است .

۲-۲- ب – واحد چربی گیری
هدف از انتخاب این واحد در سیستم تصفیه فاضلاب صنعتی جداسازی چربی و روغن
و مواد شناور از فاز مایع می باشد . روغن و چربیها به دو دسته کلی شناور و با آزاد و امولوسیونی یا محلول تقسیم می شوند . از جمله اثرات منفی حضور چربیها و روغنها در فاضلابها ،می توان به موارد زیر اشاره نمود :
– کاهش سطح مقطع لوله ها و کانالها
– جلوگیری از عبور نور و کاهش سرعت انتقال اکسیژن
– جلوگیری از رشد موجودات آبی همچون ماهیها
– احتمال خطر آتش سوزی در مسیر انتقال
– مزاحمت در فرایندهای تصفیه آب

– ایجاد اشکال در سیستمهای بیولوژیک
– بد منظره نمودن سطح رودخانه ها
روشهای جداسازی و کاهش غلظت روغن و چربیها عموماً عبارتند از :
– جداسازی ثقلی
– شناورسازی با هوای محلول
– انعقاد ،لخته سازی و به دنبال آن شناورسازی یا ته نشینی
– فیلتراسیون
– جذب سطحی توسط کربن فعال
– فرآیندهای غشایی
– تصفیه بیولوژیکی

که با توجه به راندمان حذف ،سه روش اول مصارف زیادی در تصفیه خانه ها دارند . در چربی گیر های ثقلی با ایجاد حالتی لمینار ،روغن و چربیهای آزاد به حالت شناور درآمده و از فاز مایع جدا می شوند .

جدول ۲-۱:مبانی طراحی چربی گیرهای ثقلی API
عمق (h) 3 –۸ ft
عرض (w) 6 –۲۰ ft
عرض / عمق (h / w) 0.3 – ۰٫۶
بار سطحی ۰٫۴ – ۱٫۶ gal / ft2 . min
سرعت افقی حداکثر ۳ ft / min
زمان ماند ۴۵ – ۹۰ min
راندمان حذف ۷۰ – ۹۰ %

در روش جداسازی با هوای محلول ،در ابتدا هوا تحت فشار چندین بار در فاضلاب محلول شده است و سپس با کاهش فشار تا حد فشار اتمسفری ،روغن و چربیهای محلول به همراه حبابهای هوا به حالت شناور در می آیند . در این نوع چربی گیرها تزریق مواد شیمیایی همچون آلوم نقش موثری در جذب بهتر حبابهای هوا و در نتیجه شناورسازی بیشتر روغن و چربیها و نیز کاهش BOD فاضلاب بعهده دارند

شكل ۲-۱ : نماي كلي از يك واحد چربي گيري

جدول ۲-۲ :مبانی طراحی چربی گیر با هوای محلول DAF
نسبت هوا به جامدات (A / S) 0.01 – ۰٫۰۶
بار سطحی (۲٫۴۴-۹٫۷۶ m3/m2.hr) 1-4 gal / min .ft2
زمان ماند تانک اشباع ۲ – ۵ min

زمان ماند تانک شناورسازی ۲۰ – ۶۰ min
فشار تانک اشباع ۲۷۵ – ۳۵۰ Kpa
راندمان حذف ۷۵ – ۹۵ %

در واحد های بزرگ برای محلول سازی هوا ،بخشی از فاضلاب خروجی در تماس با هوا تحت فشار قرا می گیرد و جریان برگشتی قبل از ورود به تانک شناورسازی با جریان ورودی مخلوط می شود .

۲-۲- ج – مخازن متعادلساز

هدف از متعادلسازی ،به حداقل رسانیدن و یا کنترل نوسانات کیفی و کمی فاضلابها جهت ایجاد شرایطی مطلوب برای فرآیند تصفیه می باشد . اندازه و نوع این مخازن بر حسب کمیت و تنوع در جریانهای فاضلاب متغیر خواهد بود .
وجود این واحد در تصفیه خانه فاضلابهای صنعتی سبب می شود تا علاوه بر حذف یا کاهش شوکهای هیدرولیکی و در نتیجه جلوگیری از اختلال در انجام واکنشهای بیولوژیکی و شیمیایی

،طراحی تصفیه خانه براساس ظرفیت متوسط انجام گیرد . از جمله فواید دیگر مخازن متعادلساز می توان به موارد زیر اشاره نمود :
– امکان تنظیم PH
– امکان تزریق صحیح مواد شیمیایی به دلیل ثابت ماندن دبی
– پیش هوادهی و جلوگیری از انتشار بوهای نامطلوب
– دفع برخی ترکیبات فرار
مخازن متعادلساز به دو نوع online و offline تقسیم می شوند که در نوع اول تمام فاضلاب در طی زمان مشخصی مخلوط می گردند ولی در نوع دوم بخشی از فاضلاب به این مخازن وارد می گردد . در مواردی که نوسانات و شوکهای سیستم فقط کمی هستند کاربرد مخازن offline اقتصادی تر خواهد بود .

۲-۳- تصفیه شیمیایی

نوعی از تصفیه است که در آن حذف یا تبدیل عوامل آلوده کننده توسط افزودن مواد شیمیایی و یا سایر واکنشها صورت میپذیرد و یا خصوصیت شیمیایی فاضلاب تغییر داده میشود . فرآیندهای شیمیایی عموماً با فرآیندهای فیزیکی و یا بیولوژیکی همراه هستند و فرآیندهایی همچون انعقاد و لخته سازی ،جذب سطحی و ضدعفونی کنندگی را شامل می شوند .

در فرآیند انعقاد و لخته سازی به کمک مواد شیمیایی ،مواد معلق سبک و بویژه مواد نیمه محلول و کلوئیدی شکل بصورت لخته ها و قطعات بزرگی درمیآیند و در اثر نیروی ثقل ته نشین می شوند . در این فرآیند تا حدود ۹۰-۸۰ درصد مواد معلق ،۷۰-۴۰ درصد BOD5 ،۶۰-۳۰ درصد COD و ۹۰-۸۰ درصد انواع باکتریها از فاضلاب جدا می شوند . در فرآیند جذب سطحی ،با استفاده از برخی از مواد همچون کربن فعال می توان ذرات معلق و محلول موجود در فاضلاب را جذب نمود . استفاده از اینگونه مواد بویژه برای رنگ زدایی بعضی از انواع پسابها مفید خواهد بود .

ضدعفونی کنندگی به فرآیندی اطلاق می شود که در آن میکروارگانیزمهای مولد بیماری بواسطه مکانیزم های تخریب دیواره سلولی ،تغییر در قابلیت نفوذ سلولی ،تغییر در ماهیت کلوئیدی پروتوپلاسم و جلوگیری از فعالیت آنزیمها نابود می شوند . استفاده از مواد شیمیایی همچون ترکیبات کلروازن مصارف زیادی در ضدعفونی کنندگی فاضلابها دارند .
فرآیندهای شیمیایی که در تصفیه خانه ها مورد استفاده قرار می گیرند عموماً شامل مراحل انعقاد ،لخته سازی ،و ته نشینی می باشند لذا در ادامه به بحث در مورد واحدهای مذکور و بررسی انواع منعقدکننده ها پرداخته خواهد شد .

۲-۳- الف – انعقاد در فرآیندهای شیمیایی و تعیین ماده شیمیایی مناسب

فرآیند انعقاد جهت جداسازی موا دآلاینده در فاضلابها در حالات معلق و یا کلوئیدی مورد استفاده قرار می گیرد . مواد کلوئیدی با اندازه ۱-۱/۰ نانومتر را به دلیل هم بار بودن و دفع یکدیگر نمی توان توسط فرآیندهای فیزیکی از فاضلاب جدا نمود .

کلوئیدها در اثر وجود نیروهای الکترواستاتیک دافعه در حالت پایدار می باشند و با افزودنکاتیونهایی با عدد والانس بالا می توان با کاهش پتانسیل زتا و خنثی نمودن بار منفی کلوئیدها ،پایداری آنها را از میان برد . ذرات بی بار شده در اثر برخورد و تماس با مواد شیمیایی اضافه شده (منعقد کنندها یا کمک منعقدکنندها) به یکدیگر چسبیده و تشکیل فلوکهایی با وزن مخصوص بیش از آب می دهند و در نتیجه قابلیت ته نشین شدن را به دست می آورند .

انتخاب ماده منعقدکننده و مواد مناسب دیگر جهت انعقاد و لخته سازی بهتر توسط روش جارتست انجام می گیرد . معمولاً مواد منعقد کننده در محدوده مشخصی از PH عمل می نمایند که می بایست جهت ایجاد شرایط بهینه به آن توجه نمود .

۲-۳- الف – I – عوامل موثر در انعقاد و لخته سازی

۱٫PH : هر ماده منعقد کننده در PH مناسبی ایجاد فلوکهای درشت می نماید . PH محیط باید در محدوده های باشد که رسوب ایجاد شده کمترین حلالیت را داشته باشد .