حل معضل پسآب کارخانجات صنعتی همواره یکی از دغدغه‌های زیست‌محیطی بوده است و این موضوع علی‌الخصوص درباره کارخانجات نساجی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. فاضلاب صنایع تکمیل و رنگرزی نساجی حاوی آلاینده‌های مختلفی است، از رنگ و رزین گرفته تا حلال‌های صنعتی و سفیدکننده و صابون. این مواد، تاثیراتی نامطلوب داشته و خصوصیاتی خطرناک دارند از جمله:
- روغنی‌بودن: روغن به‌عنوان ماده روان‌کننده در صنایع نساجی استفاده می‌شود و لذا پسآب این کارخانجات نیز خاصیت روغنی پیدا می‌کند.
- اشتعال‌پذیری: 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 می‌توانند بسیار آسیب‌زا باشند.
- واکنش‌پذیری: وقتی انواع مختلف مواد شیمیایی در پسآب صنعتی جمع می‌شوند، امکان واکنش دادن آنها بالاتر می‌رود. به عنوان مثال ترکیب سفیدکننده و صابون می‌تواند گاز کلر متصاعد کند که ماده‌ای بسیار سمی و کشنده است.
- سمی‌بودن: بسیاری از مواد مورد استفاده در نساجی، چه به‌صورت ترکیبی یا به‌تنهایی سمی هستند و برای سلامت انسان و محیط‌زیست مضرند.
همان‌گونه که پیش از مصرف، از این مواد بهدقت نگهداری شده و ملاحظات ایمنی آنها رعایت می‌گردد. پس از استفاده نیز، باید پسآب تشکیل‌شده از این مواد بهدقت کنترل شود و با هدف تضمین سلامت عموم و محیط‌زیست، روش‌های مناسبی برای تصفیه آن درنظر گرفته شود.
روش‌های تصفیه پسآب نساجی
یکی از مراحل دشوار تصفیه پسآب نساجی، حذف رنگ‌ها است. فرآیندهای این مرحله بسیار دشوار، زمان‌بر و پرهزینه هستند. اما به هرحال استفاده از همین روش‌ها در غیاب فناوری‌های پیشرفته می‌تواند موثر باشد.
- هوادهی: یعنی تزریق اکسیژن در پسآب. این کار باعث فعال‌شدن باکتری‌های 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 باکتری‌هایی که برای تجزیه عناصر ارگانیک پسآب طراحی شده‌اند، فاضلاب را تصفیه می‌کند. این فرآیند موثر اما زمان‌بر است و نسبت تغذیه میکروارگانیسم‌ها باید بهدقت تنظیم شود. در پایان فرآیند نیز باید لجن‌ها را بازیافت کرد.
- انعقاد و لخته‌سازی: در این فرآیند، یک نوع پلیمر به پسآب اضافه می‌شود. این پلیمر، مواد زائد کوچکتر را به توده‌های بزرگتر تبدیل می‌کند و به‌تبع آن جمع‌آوری این مواد زائل آسان‌تر خواهد شد. البته هرچند این روش می‌تواند به دفع درصد بالایی از آلایندگی‌های ارگانیک کمک کند ولی در دفع تمام مواد زائد موثر نیست. تصفیه مواد محلول در آب نیازمند روش‌های دیگری است.
- جذب: جذب از طریق ایجاد پیوند میان مولکول‌های مایع و یک ماده جامد اتفاق می‌افتد. معمولاً برای ایجاد پیوند با مولکول‌های مایع پسآب از کربن فعال استفاده می‌شود. 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 روش‌های لجن فعال و سیستم‌های بیوفیلمی را دارد و برای دفع سطوح بالای مواد قابل‌تجزیه آلی و شیمیایی موجود در پسآب مناسب است.
طراحی تاسیسات تصفیه پسآب نساجی
به‌دلیل اندازه کوچک و کارایی سیستم‌ها MBBR، معمولاً این سیستم در ترکیب با سایر سیستم‌ها مثل لجن فعال یا بیوراکتور های غشایی ادغام می‌شوند. طراحی این سیستم‌های یکپارچه پیچیده‌تر خواهد بود. تاسیسات تصفیه پسآب نساجی باید به‌گونه‌ای طراحی شود که موارد زیر مدنظر قرار دهد.
- بازدهی: فرآیندها و تجهیزات مورد استفاده در تصفیه پسآب نساجی باید حتی‌الامکان بازدهی بالایی داشته باشند تا هزینه‌ها را کاهش داده و تاثیرات زیست‌محیطی تاسیسات را به‌حداقل برساند.
- انواع آلاینده‌ها: طراحی تصفیه‌خانه باید با توجه به مواد موجود در فاضلاب باشد. مثلاً اگر غلظت بیوسولیدها در پساب زیاد باشد، طراحی تصفیه‌خانه متناسب با حجم بالای بافت‌های بیولوژیکی ضروری خواهد بود.
- تاثیرات انسانی: در طراحی تاسیسات تصفیه پسآب نساجی، باید به تاثیرات وارده بر انسان توجه شود. به‌عنوان مثال در طراحی این تاسیسات اگر جریان مواد در ورودی تصفیه‌خانه روی سطح باشد، ممکن است بوی نامطبوع آن، اهالی منطقه را بیازارد. همچنین تصفیه باید به‌گونه‌ای باشد که آب یا خاک منطقه را آلوده نکند. استفاده از روش‌های مناسب دفع زباله، می‌تواند به ایمنی و بهداشت افراد منطقه کمک کند.
- فضا: تاسیسات تصفیه پسآب نساجی، باید فضای مورد نیاز را نیز مدنظر قرار دهند. بدون سیستم‌های 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 سیستم‌های MBBR اتفاق بیفتد. یک طراحی دقیق و ماهرانه می‌تواند چنین مشکلاتی را پیش‌بینی و برطرف کند.
مزایای سیستم‌های تصفیه MBBR در نساجی
سیستم‌های تصفیه MBBR مزایای مختلفی برای صنایع نساجی خواهد داشت:
- صرفه‌جویی در فضا: این سیستم‌ها برای فضاهای کوچک عالی هستند. به دلیل ظرفیت بالای زیستی و هیدرولیکی، می‌توانند همان عملکرد سیستم‌های هوادهی را محقق کنند، اما در فضایی کوچکتر.
- مقاوم در برابر مواد سمی: غلظت بالای تراکم زیست‌توده بدین معنی است که سیستم‌های MBBR مستحکم هستند و به‌سادگی در برابر تغییرات محیطی مقاومت کنند. به‌عنوان مثال، سیستم MBBR با ورود مواد شیمیایی سنگین تحت تاثیر شدید قرار نمی‌گیرد. همین مقادیر مواد سمی می‌تواند سیستم‌های فاضلاب دیگر را دچار شوک سمی کند.
- امکان تصفیه پسماندهای غلیظ: به‌دلیل غلظت بالای مواد جامد سوسپانس در سیستم MBBR، این سیستم قادر است پسآب‌های غلیظ نظیر پسآب‌های شیمیایی را نیز کنترل کند. این خصوصیت نیز سیستم‌های MBBR را برای تصفیه پساب‌های نساجی ایده‌آل می‌نماید.
- نیتریفیکاسیون (شوره‌گذاری) بهبود‌یافته: نیتریفیرها در مقایسه با انواع دیگر میکروب‌ها آهسته‌تر رشد می‌کنند. ولی حامل‌های پلاستیک بافتی در سیستم MBBR یک سطح پایدار برای رشد آهسته و پایدار آنها فراهم می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود که سیستم برای تصفیه پسآب‌های حاوی مقادیر بالای نیتروژن مناسب باشد.
- بازدهی: حامل‌های این سیستم، پیوسته در پساب درحال حرکت هستند و بیوفیلم را در معرض تماس با فاضلاب قرار می‌دهند. این عمل باعث می‌شود که بازدهی انتقال اکسیژن افزایش یافته فرآیند تصفیه پسآب سرعت گیرد.
- نگهداری آسان: این ویژگی خصوصاً در مقایسه با سیستم‌های لجن فعال قابل توجه است. نگهداری سیستم‌های لجن فعال می‌تواند سخت و دشوار باشد و برای حفظ بازده سیستم، تعادل مواد غذایی و میکروارگانیسم‌ها باید حفظ شود. اما در MBBR چنین تنظیماتی لازم نیست.
- صرفه‌جویی در هزینه: مدیریت لجن فعال هزینه‌های زمانی و مالی زیادی دارد و لجن باید بازیافت شود. ولی در سیستم‌های MBBR این بازیافت لازم نیست. همین باعث می‌شود که این سیستم‌ها مقرون‌به‌صرفه‌تر باشند.
- کاربردی آسان: کار با این سیستم‌ها بسیار آسان است حتی برای کارگرانی که تجربه قبلی نداشته باشند. تعمیر و نگهداری این سیستم‌ها اصلاً پیچیده نیست.
- طول عمر: حامل‌های بیوفیلم، طوری طراحی شده‌اند که طول عمر زیادی داشته باشند و همین باعث شده که دوام کل سیستم‌های MBBR زیاد باشد.
گردآوری و ترجمه: علی قسام؛ تحریریه مجله کهن
بخوانید: ساخت نانوکامپوزیتی برای حذف آلاینده‌ها از پساب صنایع دارویی و نساجی
بیشتر بخوانید: ساخت ابر جاذب های نانوکامپوزیتی برای تصفیه پساب های رنگی
آیا از خواندن این مطلب لذت بردید؟ ما در
مجله کهن، بی‌صبرانه منتظر شنیدن نظرات شما هستیم.