پنج روش اصلی تصفیه فیزیکی در تصفیه فاضلاب

آب منبع حیات است، اما با شتاب صنعتی شدن، مشکلات آلودگی آب به طور فزاینده ای جدی می شود. تصفیه فاضلاب به یک اقدام کلیدی برای حفاظت از محیط زیست و حفظ تعادل اکولوژیکی تبدیل شده است.

تصفیه فاضلاب فرآیند تصفیه فاضلاب برای برآورده کردن استانداردهای تخلیه یا استفاده مجدد از الزامات کیفیت آب است. فن آوری های مدرن تصفیه فاضلاب عمدتا به سه دسته تقسیم می شوند: تصفیه فیزیکی، تصفیه شیمیایی و تصفیه بیولوژیکی.

در میان آنها، روش‌های تصفیه فیزیکی اغلب اولین انتخاب یا مرحله پیش تصفیه در تصفیه فاضلاب به دلیل تجهیزات ساده، عملکرد راحت و هزینه{0} کارایی بالا هستند. امروز چندین روش فیزیکی رایج در تصفیه فاضلاب را به تفصیل بررسی خواهیم کرد.

جداسازی گرانشی اساسی ترین و پرکاربردترین روش درمان فیزیکی است. اصل اصلی آن استفاده از اختلاف چگالی بین ذرات معلق و آب است.

1. روش ته نشینی (غرق چیزهای سنگین تر)

هنگامی که چگالی جامدات معلق بیشتر از چگالی آب باشد، تحت تأثیر گرانش به پایین فرو می روند. این یک وسیله موثر برای حذف ماسه، رسوبات شیمیایی و لجن از آب است. بر اساس غلظت مواد جامد معلق، رسوب را می توان به چهار شکل طبقه بندی کرد:

رسوب آزاد: ذرات به طور مستقل و بدون تداخل با یکدیگر ته نشین می شوند. معمولا در محفظه های شن برای حذف شن و ماسه استفاده می شود.

ته نشینی انعقادی: ذرات در حین ته نشین شدن با هم برخورد می کنند و آگلومره می شوند و اندازه آنها افزایش می یابد و رسوب گذاری را تسریع می کنند. اغلب با افزودن لخته‌سازها، مانند حذف خاک ریز به دست می‌آید.

ته نشینی کم عمق (رسوب شلوغ): غلظت بالای مواد جامد معلق باعث می شود ذرات در خوشه ها ته نشین شوند و یک رابط متمایز را تشکیل دهند. معمولاً در تصفیه آب با کدورت بالا-استفاده می‌شود.

رسوب فشرده سازی: غلظت ذرات بسیار بالا در پایین. آب توسط نیروی جاذبه از لایه های بالایی خارج می شود. در درجه اول در پایین مخازن رسوب رخ می دهد.

2. فلوتاسیون و شناورسازی هوا (ذرات سبکتر به سمت بالا شناور می شوند)

هنگامی که چگالی جامدات معلق کمتر از چگالی آب (به عنوان مثال، روغن، بنزن) باشد، به سطح شناور می شوند و کف ایجاد می کنند. شناورسازی هوا چگالی جامدات معلق را با اجازه دادن به حباب‌های هوا برای چسبیدن به آنها کاهش می‌دهد، بنابراین ذرات روغن بزرگ‌تر از 60 میکرومتر و جامدات با چگالی کم{4} را از فاضلاب حذف می‌کند.

هنگامی که یک جسم با سرعت بالا می چرخد، نیروی گریز از مرکز تولید می کند. جداسازی گریز از مرکز از این اصل استفاده می کند و از سانتریفیوژها یا هیدروسیکلون ها برای جداسازی مواد با جرم های مختلف با استفاده از نیروهای گریز از مرکز متفاوت استفاده می کند.

اصل: ذرات بزرگتر به محیط پرتاب می شوند، در حالی که ذرات کوچکتر در داخل باقی می مانند و به طور جداگانه از طریق خروجی های مختلف جمع آوری می شوند.

مزایا: سرعت جداسازی سریع، اثر خوب، معمولا برای تصفیه فاضلاب روغنی و فاضلاب فلزات سنگین استفاده می شود.

فیلتر کردن روشی موثر برای حذف مواد جامد معلق، به ویژه ذرات ریز در سوسپانسیون‌های{0}}با غلظت پایین است. فاضلاب از طریق محیط متخلخل جریان می یابد، جایی که ناخالصی ها به دام می افتند. بر اساس رسانه ها می توان آن را به چهار دسته تقسیم کرد:

1. فیلتر کردن صفحه نمایش

رسانه: نوارهای صفحه یا صفحه فیلتر.

عملکرد: مواد جامد معلق بزرگ مانند علف های هرز، کهنه، خمیر و غیره را قطع می کند و به عنوان اولین خط دفاعی در تصفیه فاضلاب عمل می کند.

2. فیلتراسیون میکرو متخلخل

رسانه: پارچه فیلتر، دیسک های فیلتر، لوله های فیلتر متخلخل و غیره.

عملکرد: ذرات ریز را که معمولاً در فیلتراسیون دقیق استفاده می شود حذف می کند.

3. فیلتراسیون غشایی (نماینده فناوری بالا)

رسانه: غشای نیمه تراوا با طراحی ویژه.

عملکرد: به طور انتخابی باکتری ها، ویروس ها، مواد آلی و املاح محلول را از آب تحت فشار یا میدان الکتریکی حذف می کند. فن آوری های کلیدی شامل اسمز معکوس، اولترافیلتراسیون و الکترودیالیز است که آن را به یک فناوری اصلی برای درمان پیشرفته تبدیل می کند.

4. فیلتراسیون بستر عمیق

رسانه: محیط های فیلتر دانه ای مانند ماسه کوارتز و آنتراسیت.

عملکرد: آب از طریق فیلتر بستر عمیق جریان می یابد، جایی که جامدات معلق در منافذ به دام می افتند. معمولاً برای تصفیه پیشرفته پس از تصفیه بیولوژیکی استفاده می شود و اطمینان حاصل می شود که پساب از استانداردهای استفاده مجدد مطابقت دارد.

تبلور تبخیر عمدتاً برای پساب‌های{0} با نمک زیاد یا آلی استفاده می‌شود و از طریق تغییر فاز فیزیکی به جداسازی و بازیابی مواد می‌رسد.

1. اصل تبخیر: با استفاده از اختلاف نقطه جوش بین اجزاء در یک محلول مخلوط، حرارت دادن باعث می‌شود که مواد با نقطه جوش پایین‌تر تبخیر و فرار کنند، که سپس متراکم شده و بازیابی می‌شوند. فن آوری های مدرن مانند MVR (فشرده سازی مجدد بخار مکانیکی) با بازیافت بخار ثانویه به طور قابل توجهی مصرف انرژی را کاهش می دهد.

2. اصل تبلور

با استفاده از این خاصیت که حلالیت با دما تغییر می کند، آب از طریق تبخیر یا سرد شدن حذف می شود و باعث می شود محلول به حالت فوق اشباع برسد و در نتیجه رسوب کریستالی ایجاد شود. این نه تنها فاضلاب را تصفیه می کند، بلکه بازیابی منابع نمک های معدنی یا مواد آلی را نیز ممکن می سازد.

روش جذب از سطح ویژه و فعالیت سطحی مواد متخلخل مانند کربن فعال، زئولیت و خاک دیاتومه برای جذب مواد آلی محلول، رنگ، بو و برخی یون‌های فلزات سنگین در آب استفاده می‌کند. آلاینده ها به طور محکم در منافذ جاذب ثابت می شوند و به تصفیه عمیق آب دست می یابند.

این فناوری به‌ویژه برای تصفیه آلاینده‌های کم غلظت اما مقاوم مانند فنل‌ها، باقیمانده‌های آفت‌کش‌ها و رنگ‌ها مناسب است و معمولاً برای تصفیه عمیق فاضلاب‌های صنعتی یا تصفیه آب آشامیدنی استفاده می‌شود. مواد اشباع شده را می توان از طریق بازسازی حرارتی یا شیمیایی دوباره استفاده کرد و به طور موثر هزینه های عملیاتی را کاهش داد.

در حالی که روش های تصفیه فیزیکی مبتنی بر اصول ساده هستند، آنها سنگ بنای ضروری سیستم های تصفیه فاضلاب هستند. از ته نشینی گرانشی اساسی گرفته تا جداسازی غشای لبه برش و تبلور تبخیر، فناوری های فیزیکی به دلیل کارایی بالا، صرفه جویی و سازگاری با محیط زیست، نقش مهمی در سناریوهای مختلف تصفیه آب دارند. چه پیش تصفیه فاضلاب شهری باشد و چه تصفیه عمیق و بازیابی منابع فاضلاب صنعتی، روش های فیزیکی راه حل های قابل اعتماد و پایداری را ارائه می دهند.

با پیشرفت‌های علم مواد و فن‌آوری‌های{0}}صرفه‌جویی در انرژی، روش‌های تصفیه فیزیکی دائماً در حال ارتقا هستند- نوآوری‌هایی مانند مواد جدید غشایی ضد رسوب، سیستم‌های MVR کم-و تجهیزات سانتریفیوژ کنترل هوشمند به‌طور مداوم در حال ظهور هستند که باعث پیشرفت در راندمان و صرفه‌جویی در درمان می‌شوند. روش های فیزیکی بدون شک نقش مهمی را در سناریوهای مختلف ایفا خواهند کرد.