انعقاد و لخته سازی
انعقاد یکی از پرکاربردترین روش های تصفیه است و یک تکنولوژی پیشگام در این عرصه شناخته می شود. این روش کاربردهای زیادی در حذف الاینده ها در پساب های مختلف را داراست و بیشتر به عنوان مرحله اولیه یا ثانویه در نظر گرفته می شود. انتخاب این روش بسته به نوع الاینده و اولیه یا ثانویه بودن آن می تواند به صورت مرسوم یا انعقاد شیمیایی یا انعقاد الکتریکی باشد.
از این روش می توان برای تصفیه پساب صنایع کاغذ، رنگ، نساجی، پتروشیمیایی، غذایی معدنی و صنایع استفاده کرد.در کل فرایند انعقاد و فرایند لخته سازی ممکن است با یکدیگر اشتباه گرفته شوند یا به جای هم به کار برده شوند. اما دانستن این نکته ضروری است که انعقاد فرایند اصلی و لخته سازی فرایندی مکمل است.در این بخش به تعدادی از آلاینده هایی که از طریق انعقاد قابل حذف هستند اشاره شده است:
جذب پیشرفته
جذب می تواند در ساده ترین حالت جذب انتخابی یک یا چند ماده گازی یا مایع روی سطح یک ماده دیگر که جاذب نامیده می شود، باشد. در واقع جذب یک پدیده سطحی شامل تعاملات سطحی است که می تواند از نیروهای واندر والسی ضعیف تا پیوند های بسیار قوی سطحی را شامل شود.چگالی و تعداد سایت های جذب، قدرت جذب، ماهیت مواد جذب شونده و ماهیت مواد جاذب عواملی هستند که فرایند جذب به آن ها بستگی دارد و بازیابی جاذب نیز تحت تأثیر همین عوامل است.
در تصفیه پساب صنعتی جذب شامل یک ستون کروماتوگرافی است که شامل برج جذب و احیا می باشد که به صورت سیکل در ارتباط اند. جذب یکی از مهم ترین و پر کاربردترین عملیات ها در تصفیه ثانویه می باشد. بسیاری از مواقع درمرحله سوم برای بهبود کیفیت آب نهایی و از بین بردن مواد مقاوم در برابر تصفیه از این روش استفاده می شود. جاذب ها باید دارای خصوصیات زیر باشند:
فرآیند تبادل یونی
فرآیند تبادل یونی به فرآیند جداسازی مولکول های یونیزه شده (آلی و معنی) از محلول آبی اطلاق می شود. این فرایند سال های متمادی در صنعت انجام می گرفته است به صورتی که رزین های آنیونی و کاتیونی با اسید های قوی یا ضعیف برای حذف یون ها از محلول آبی رقیق واکنش می دهند. این روش در تصفیه پساب صنعتی در سومین مرحله برای حذف الاینده های مقاوم تا سطح مطلوب به کار گرفته می شود.
اخیرا پلیمرهای صنعتی و سنتزی جدید بدون داشتن گروه های عاملی برای این منظور به کار گرفته می شوند. زیرا آنها دارای سطح ویژه بالایی هستند و تخلخل آنها به صورتی در نظر گرفته شده تا بیشترین سطح ممکن و بهترین عملکرد را داشته باشند. برای حذف انتخابی فلزات سنگین رزین های کی لیت جدید تولید شده اند که در تصفیه آب و پساب بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.در صنایع ابکاری نیز از رزین ها برای حذف کروم استفاده می شود. حذف امونیاک از آب نیز توسط رزین های تبادل یونی اجام می شود.
جداسازی غشایی
غشا ها به طور خیلی وسیعی در تصفیه پساب استفاده می شود. برخلاف عملیات جذب و تبادل یونی غشاها معمولا در مراحل اول تصفیه به کار گرفته می شوند. در حقیقت این فرایند برای زمانی به کار گرفته می شود که نیاز به استفاده مجدد از آب تصفیه شده باشد.فرایند های غشایی متداول بر اساس اختلاف فشار کار می کنند که به فشار مشخصی برای جداسازی بسته به نوع غشا نیاز دارند. اگرچه بیشتر مواقع این فرایند تحت تأثیر نیرو محرکه های غلظت فشار و پتانسیل الکتریکی می باشد. این فرایند یک فراین فیزیکی وابسته به اندازه و خلل و فرج های غشا می باشد.
اکسیداسیون پیشرفته
فرایند اکسیداسیون پیشرفته یا AOP برای حذف مواد الاینده مقاوم استفاده می شود. این فرایند معمولا در مرحله آخر تصفیه استفاده می شوند. زمانی که در مرحله دوم به کار گرفته می شوند باعث کاهش مواد سمی شده و آنها را اکسید می کند تا در مراحل بعدی تصفیه به راحتی قابل حذف باشند.
به علت هزینه عملیاتی بالا برای تصفیه های مرسوم در صنایع قابل استفاده نیست. تعدادی از عوامل اکسیداسیون قابل استفاده هستند که پر کاربردترین آنها اکسیژن، کلر، هیدروژن پر اکسید و هیپوکلریت می باشد. رادیکال های هیدروکسیل، اکسید کننده های بسیار قوی هستند که قابلیت اکسید کردن سخت ترین الاینده ها را نیز دارند. در تصفیه پساب صنعتی تعدادی از فرایند های اکسیداسیونی که قابل استفاده هستند به شرح زیر است:
فرایند فنتون، فوتوفنتون، ازون زنی، اکسیداسیون با استفاده از UV یا UV و ازون، اکسیداسیون با استفاده از پراکساید مثل هیدروژن پراکساید و UV یا ازون و هیدروژن پراکساید و UV و فرایند فوتو اکسیداسیون با استفاده از تیتانیوم دی اکساید
کاویتاسیون
کاویتاسیون به پدیده ای اطلاق می شود که شامل تشکیل رشد و تخریب میکرو حباب ها درون مایع می باشد. حباب ها توسط کاهش فشار ایجادمی شوند. زمانی که این حباب ها به سمت مناطقی با فشار بیشتر حرکت می کنند تحت شرایط خاصی تخریب می شوند و فشار بالا و دمای بالایی را در آن مکان به وجود می آورند. این فشار ممکن است تا بالای 1000 اتمسفر باشد و دما نیز تا بیشتر از 5000 کلوین افزایش یابد. کاویتاسیون در تصفیه فاضلاب صنعتی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. تخریب حفره یا حباب ها یون های هیدروکسیل را به وجود می اورد که مزایای زیادی در تصفیه دارد.از جمله: