حل معضل پسآب کارخانجات صنعتی همواره یکی از دغدغه های زیست محیطی بوده است و این موضوع علی الخصوص درباره کارخانجات نساجی اهمیت بیشتری پیدا می کند. فاضلاب صنایع تکمیل و رنگرزی نساجی حاوی آلاینده های مختلفی است، از رنگ و رزین گرفته تا حلال های صنعتی و سفیدکننده و صابون. این مواد، تأثیراتی نامطلوب داشته و خصوصیاتی خطرناک دارند از جمله:
- روغنی بودن: روغن به عنوان ماده روان کننده در صنایع نساجی استفاده می شود و لذا پسآب این کارخانجات نیز خاصیت روغنی پیدا می کند.
- اشتعال پذیری: روغن بسیار قابل اشتعال است. و البته سایر مواد افزودنی مورد استفاده در این صنعت نیز چنین ویژگی دارند
- خورندگی: مواد شیمیایی و قلیایی مورد استفاده در نساجی بسیار خورنده هستند و در صورت تماس می توانند بسیار آسیب زا باشند.
- واکنش پذیری: وقتی انواع مختلف مواد شیمیایی در پسآب صنعتی جمع می شوند، امکان واکنش دادن آنها بالاتر می رود. به عنوان مثال ترکیب سفید کننده و صابون می تواند گاز کلر متصاعد کند که ماده ای بسیار سمی و کشنده است.
- سمی بودن: بسیاری از مواد مورد استفاده در نساجی، چه به صورت ترکیبی یا به تنهایی سمی هستند و برای سلامت انسان و محیط زیست مضرند.
همان گونه که پیش از مصرف، از این مواد به دقت نگهداری شده و ملاحظات ایمنی آنها رعایت می گردد. پس از استفاده نیز، باید پسآب تشکیل شده از این مواد به دقت کنترل شود و با هدف تضمین سلامت عموم و محیط زیست، روش های مناسبی برای تصفیه آن درنظر گرفته شود.
روش های تصفیه پسآب نساجی
یکی از مراحل دشوار تصفیه پسآب نساجی، حذف رنگ ها است. فرآیندهای این مرحله بسیار دشوار، زمان بر و پرهزینه هستند. اما به هرحال استفاده از همین روش ها در غیاب فناوری های پیشرفته می تواند موثر باشد.
- هوادهی: یعنی تزریق اکسیژن در پسآب. این کار باعث فعال شدن باکتری های مفید موجود در فاضلاب شده که در مجاورت لجن دفعی به تجزیه مواد آلی پسآب منجر خواهد شد.
- لجن فعال: فرآیند لجن فعال، با استفاده از ترکیب فرآیندهای هوادهی و مقادر اضافی باکتری هایی که برای تجزیه عناصر ارگانیک پسآب طراحی شده اند، فاضلاب را تصفیه می کند. این فرآیند موثر اما زمان بر است و نسبت تغذیه میکروارگانیسم ها باید به دقت تنظیم شود. در پایان فرآیند نیز باید لجن ها را بازیافت کرد.
- انعقاد و لخته سازی: در این فرآیند، یک نوع پلیمر به پسآب اضافه می شود. این پلیمر، مواد زائد کوچک تر را به توده های بزرگ تر تبدیل می کند و به تبع آن جمع آوری این مواد زائل آسان تر خواهد شد. البته هرچند این روش می تواند به دفع درصد بالایی از آلایندگی های ارگانیک کمک کند ولی در دفع تمام مواد زائد موثر نیست. تصفیه مواد محلول در آب نیازمند روش های دیگری است.
- جذب: جذب از طریق ایجاد پیوند میان مولکول های مایع و یک ماده جامد اتفاق می افتد. معمولاً برای ایجاد پیوند با مولکول های مایع پسآب از کربن فعال استفاده می شود. این روش نیز برای برخی از مواد سبک و حلال در آب کارایی ندارد.
- روش MBBR (راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک): این روش تصفیه بیولوژیکی و بسیار موثر است. این روش در مقایسه با روش لجن فعال، فضای کمتری نیاز دارد. این سیستم همزمان مزایای روش های لجن فعال و سیستم های بیوفیلمی را دارد و برای دفع سطوح بالای مواد قابل تجزیه آلی و شیمیایی موجود در پسآب مناسب است.
طراحی تأسیسات تصفیه پسآب نساجی
به دلیل اندازه کوچک و کارایی سیستم ها MBBR، معمولاً این سیستم در ترکیب با سایر سیستم ها مثل لجن فعال یا بیوراکتور های غشایی ادغام می شوند. طراحی این سیستم های یکپارچه پیچیده تر خواهد بود. تأسیسات تصفیه پسآب نساجی باید به گونه ای طراحی شود که موارد زیر مدنظر قرار دهد.
- بازدهی: فرآیندها و تجهیزات مورد استفاده در تصفیه پسآب نساجی باید حتی الامکان بازدهی بالایی داشته باشند تا هزینه ها را کاهش داده و تأثیرات زیست محیطی تأسیسات را به حداقل برساند.
- انواع آلاینده ها: طراحی تصفیه خانه باید با توجه به مواد موجود در فاضلاب باشد. مثلاً اگر غلظت بیوسولیدها در پساب زیاد باشد، طراحی تصفیه خانه متناسب با حجم بالای بافت های بیولوژیکی ضروری خواهد بود.
- تأثیرات انسانی: در طراحی تأسیسات تصفیه پسآب نساجی، باید به تأثیرات وارده بر انسان توجه شود. به عنوان مثال در طراحی این تأسیسات اگر جریان مواد در ورودی تصفیه خانه روی سطح باشد، ممکن است بوی نامطبوع آن، اهالی منطقه را بیازارد. همچنین تصفیه باید به گونه ای باشد که آب یا خاک منطقه را آلوده نکند. استفاده از روش های مناسب دفع زباله، می تواند به ایمنی و بهداشت افراد منطقه کمک کند.
- فضا: تأسیسات تصفیه پسآب نساجی، باید فضای مورد نیاز را نیز مدنظر قرار دهند. بدون سیستم های MBBR، ممکن است به چندین محفظه بزرگ برای تصفیه پسآب نیاز باشد.
- مسائل عملیاتی: برخی مسائل همانند انسداد لوله، اختلاط ناهمگن، انسداد یا تخریب بند ممکن است در سیستم های MBBR اتفاق بیفتد. یک طراحی دقیق و ماهرانه می تواند چنین مشکلاتی را پیش بینی و برطرف کند.
مزایای سیستم های تصفیه MBBR در نساجی
سیستم های تصفیه MBBR مزایای مختلفی برای صنایع نساجی خواهد داشت:
- صرفه جویی در فضا: این سیستم ها برای فضاهای کوچک عالی هستند. به دلیل ظرفیت بالای زیستی و هیدرولیکی، می توانند همان عملکرد سیستم های هوادهی را محقق کنند، اما در فضایی کوچک تر.
- مقاوم در برابر مواد سمی: غلظت بالای تراکم زیست توده بدین معنی است که سیستم های MBBR مستحکم هستند و به سادگی در برابر تغییرات محیطی مقاومت کنند. به عنوان مثال، سیستم MBBR با ورود مواد شیمیایی سنگین تحت تأثیر شدید قرار نمی گیرد. همین مقادیر مواد سمی می تواند سیستم های فاضلاب دیگر را دچار شوک سمی کند.
- امکان تصفیه پسماندهای غلیظ: به دلیل غلظت بالای مواد جامد سوسپانس در سیستم MBBR، این سیستم قادر است پسآب های غلیظ نظیر پسآب های شیمیایی را نیز کنترل کند. این خصوصیت نیز سیستم های MBBR را برای تصفیه پساب های نساجی ایده آل می نماید.
- نیتریفیکاسیون (شوره گذاری) بهبود یافته: نیتریفیرها در مقایسه با انواع دیگر میکروب ها آهسته تر رشد می کنند. ولی حامل های پلاستیک بافتی در سیستم MBBR یک سطح پایدار برای رشد آهسته و پایدار آنها فراهم می کند. این ویژگی باعث می شود که سیستم برای تصفیه پسآب های حاوی مقادیر بالای نیتروژن مناسب باشد.
- بازدهی: حامل های این سیستم، پیوسته در پساب درحال حرکت هستند و بیوفیلم را در معرض تماس با فاضلاب قرار می دهند. این عمل باعث می شود که بازدهی انتقال اکسیژن افزایش یافته فرآیند تصفیه پسآب سرعت گیرد.
- نگهداری آسان: این ویژگی خصوصاً در مقایسه با سیستم های لجن فعال قابل توجه است. نگهداری سیستم های لجن فعال می تواند سخت و دشوار باشد و برای حفظ بازده سیستم، تعادل مواد غذایی و میکروارگانیسم ها باید حفظ شود. اما در MBBR چنین تنظیماتی لازم نیست.
- صرفه جویی در هزینه: مدیریت لجن فعال هزینه های زمانی و مالی زیادی دارد و لجن باید بازیافت شود. ولی در سیستم های MBBR این بازیافت لازم نیست. همین باعث می شود که این سیستم ها مقرون به صرفه تر باشند.
- کاربردی آسان: کار با این سیستم ها بسیار آسان است حتی برای کارگرانی که تجربه قبلی نداشته باشند. تعمیر و نگهداری این سیستم ها اصلاً پیچیده نیست.
- طول عمر: حامل های بیوفیلم، طوری طراحی شده اند که طول عمر زیادی داشته باشند و همین باعث شده که دوام کل سیستم های MBBR زیاد باشد.
