تصفیه فیزیکی آب و فاضلاب از ساده ترین روش ها برای جداسازی ذرات جامد معلق هستند که بدون هیچ ماده شیمیایی جانبی یا میکروارگانیسم ها انجام می شوند. در انواع پکیج تصفیه فاضلاب و دستگاه های تصفیه آب مرحله اول به جداسازی این ذرات اختصاص داده می شود تا کارایی گام های بعد بهبود پیدا کند. در ادامه ابتدا تصفیه فیزیکی فاضلاب و پساب و آب و کاربردی ترین روش ها و تجهیزات مورد استفاده در این زمینه را معرفی خواهیم کرد.
تصفیه فیزیکی فاضلاب چیست؟
در فاضلاب صنعتی، شهری و بهداشتی مقدار زیادی ذرات جامد معلق وجود دارد که عدم توجه به حذف آنها باعث گرفتگی لوله و تاسیسات و فیلترهای موجود در تصفیه خانه می شود. با توجه به اینکه اغلب این آلاینده ها اندازه های بزرگی دارند، در نتیجه می توان با دستگاه های آشغالگیر نسبت به جمع آوری آنها اقدام کرد. تصفیه فیزیکی به اقداماتی گفته می شود که در آن آلاینده های جامد معلق در آب و پساب ها با دستگاه جداسازی می شوند. این فرآیندها تاثیری بر پارامترهایی از قبیل COD و BOD فاضلاب ندارد، اما روند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب و تصفیه شیمیایی را تا حد زیادی بهبود می دهد.
به منظور جلوگیری از ورود ذرات معلق از قبیل شاخ و برگ، تکه های پلاستیکی و غیره به تجهیزات داخلی تصفیه خانه ها، در ورودی کانال تصفیه فیزیکی انجام می شود. این اقدامات نه تنها در تصفیه خانه فاضلاب، بلکه در تصفیه آب نیز کاربرد گسترده ای دارد و می توان گفت یکی از کلیدی ترین مراحل کار به شمار می رود.
مزایای تصفیه فیزیکی آب و فاضلاب
با توجه به اینکه تصفیه فیزیکی تاثیری بر میزان املاح، فلزات سنگین و سایر پارامترها از قبیل PH آب ندارد، در نتیجه این ابهام بوجود می اید که دلیل صرف هزینه برای پیاده سازی این روش ها چیست؟ استفاده از فرآیندهای تصفیه فیزیکی فاضلاب و آب چند مزیت مهم را به همراه دارند که عبارتند از:
- از گرفتگی لوله و تاسیسات گام های بعد تصفیه جلوگیری می شود.
- از تجمع گل و لای و سایر آلاینده ها روی سیستم های فیلتراسیون جلوگیری می شود.
- راندمان و سرعت تصفیه بیولوژیکی و شیمیایی افزایش پیدا می کند.
- هزینه های کل تصفیه کاهش پیدا می کند (کاهش تعداد مراحل شستشوی ممبران و سیستم های فیلتراسیون)
انواع روش های تصفیه فیزیکی فاضلاب
در تصفیه خانه های بزرگ و کوچک و هر یک از انواع پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و غیره ابتدا تصفیه فیزیکی انجام می شود و می توان گفت گام کاملا ثابت در تمام این تجهیزات است. سایر گام های تصفیه ممکن است تغییر کنند، اما همیشه تصفیه فیزیکی باید انجام شود. چند روش رایج و اصلی برای تصفیه فیزیکی پساب وجود دارد که عبارتند از:
تصفیه فیزیکی با آشغالگیرها
یکی از کاربردی ترین تجهیزات برای جلوگیری از ورود آلاینده های جامد به تصفیه خانه و پکیج تصفیه فاضلاب انسانی و غیره، انواع آشغالگیرها است. آشغالگیرها تجهیزات فلزی توری مانند هستند که مانند سد مقابل تکه های شاخ و برگ، پارچه، کاغذ، پلاستیک و غیره قرار می گیرند. این تجهیزات دارای مدل های متنوعی بوده و در سیستم های تصفیه فاضلاب اغلب از نوع مکانیکی استفاده می شود. بعد از تجمع آلاینده ها روی صفحات توری یا میله ای آشغالگیر، به صورت خودکار و بدون دخالت دست تخلیه آنها انجام میشود. آشغالگیرهای توری، میله ای و صفحه ای با توجه به میزان آلودگی های جامد آب و فاضلاب در تصفیه خانه ها به کار می روند.
تصفیه با ته نشینی
در شرایطی که اندازه ذرات جامد معلق در فاضلاب کم است و با آشغالگیرهای مکانیکی و توری قابل جمع آوری نمی باشند، از ته نشینی می توان استفاده کرد. این فرآیند زمان بر بوده اما راندمان مناسبی دارد. در تصفیه خانه ها برای اجرای این فرآیند فاضلاب و آب را در حالت ماند و بدون حرکت قرار می دهند. با گذشت زمان گل و لای، ذرات شن، ماسه و غیره فاضلاب و آب در کف تصفیه خانه ته نشین شده و لایه های لجن را تشکیل می دهند. در نهایت آب و پساب های تصفیه شده به فاز بعد انتقال یافته و مواد ته نشین شده در کف مخازن تخلیه می شوند.
تصفیه فیزیکی با کلاسیفایر
یکی از گام های بسیار مهم در تصفیه فاضلاب کارخانه های مواد غذایی، جداسازی دانه و هسته میوه ها است که چالش های زیادی را به همراه دارد. یکی از روش های بسیار موثر که در فاز تصفیه فیزیکی اجرا می شود، استفاده از دانه گیر یا کلاسیفایر است. این دستگاه ها با استفاده از نیروی گریز از مرکز دانه های بسیار ریز شن و ماسه و موارد مشابه موجود در آب و فاضلاب را حذف می کنند. بعد از ورود آب به داخل دستگاه، نیروی گریز از مرکز ایجاد شده و به همین دلیل ذرات جامد معلق در سیال به سمت بالا حرکت کرده و از دستگاه تخلیه می شوند.
تصفیه فیزیکی با CPI
برای تصفیه فیزیکی پساب ها که علاوه بر ذرات جامد معلق حاوی چربی و ذرات کلوئیدی هستند، از CPI می توان استفاده کرد. در این روش صفحات مورب 45 و 60 درجه در دستگاه تعبیه می شود. این صفحات با لایه های رزینی مقاوم سازی شده اند. بعد از ورود فاضلاب به دستگاه، ذرات کلوئیدی و روغنی به دلیل چگالی کم بعد از برخورد با صفحات به سطح فاضلاب منتقل می شوند. ذرات جامد معلق در فاضلاب بعد از برخورد با ضربه به کف مخزن انتقال یافته و تجمع می کنند.
تصفیه فیزیکی پساب با API
اگر در پساب و آب ذرات کلوئیدی وجود داشته باشد، با روش API می توان آنها را حذف کرد. در این روش از قانون استوکس استفاده شده و بعد از قرار گرفتن پساب ها در حالت ماند، ذرات کلوئیدی آنها به سطح فاضلاب انتقال پیدا می کند. مواد جامد ریز مانند دانه های شن و ماسه نیز به دلیل وزن سنگین به کف مخزن هدایت می شوند.
انواع روش های تصفیه فیزیکی آب
برای تصفیه فیزیکی آب نیز می توان از تمام روش های بالا استفاده کرد. به عبارت دیگر، کاربردی ترین روش های تصفیه فیزیکی آب عبارتند از:
- جداسازی ذرات معلق در آب با اشغالگیرها
- جداسازی و حذف ذرات کلوئیدی موجود در آب با CPI و API
- حذف دانه های ریز موجود در آب با کلاسیفایر
- ته نشینی ذرات موجود در آب
کاربرد تصفیه فیزیکی آب و فاضلاب
با توجه به اینکه در اغلب فاضلاب های صنعتی و بهداشتی ذرات جامد معلق به وفور وجود دارد و این یکی از مشکلات تصفیه خانه های آب نیز به شمار می رود، لذا کاربردهای گسترده ای را برای این روش می توان ارائه داد. برخی از موارد کاربرد تصفیه فیزیکی فاضلاب و آب عبارتند از:
- تصفیه فاضلاب کارخانه مواد غذایی
- تصفیه فاضلاب کشتارگاه
- تصفیه فاضلاب دامداری
- تصفیه فاضلاب صنایع فرآورده های گوشتی
- تصفیه فاضلاب بیمارستان
- تصفیه آب مرغداری
- تصفیه آب کشاورزی
- تصفیه آب پرورش ماهی
- تصفیه آب صنایع غذایی
جمع بندی
تصفیه فیزیکی فاضلاب و آب به مجموعه فرآیندهایی گفته می شود که هدف در آنها حذف و جداسازی ذرات جامد معلق در سیال مورد نظر است. با انجام این روش ها راندمان تصفیه در گام های بعد بهبود یافته و از مسدود شدن لوله، تاسیسات و فیلترها نیز جلوگیری می شود. تصفیه فیزیکی با ته نشینی، استفاده از آشغالگیرها، کلاسیفایر و استفاده از روش های cpi و api بیشترین کاربرد را در صنایع مختلف دارند.
