مقاله کامل در مورد تصفیه فاضلاب

اختصاصی از فی بوو مقاله کامل در مورد تصفیه فاضلاب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 84
فهرست مطالب:

چکیده  

تصفیه بیولوژیکی پساب کارخانه چوب و کاغذ با توجه به آلاینده بودن مواد شیمیایی فاضلاب برای جلوگیری از نشر هرگونه آلودگی از طریق رودخانه ها به بسترهای آبی و جهت جلوگیری از انتقال هرگونه عوامل مسمومیت به آبزیان منطقه و با توجه به این که استفاده از عوامل شیمیایی نظیر لخته سازهای شیمیایی و یا پلیمری بخودی خود موجب افزایش هزینه تصفیه فاضلاب میگردد ،لذا استفاده از فیلترها و رآکتورهای بیولوژیکی پدیده نوینی جهت مقابله با عوامل آلاینده زیست محیطی میباشند . زیرا بازدهی مناسب و کاهش هزینه های مصرف مواد شیمیایی موجب بهبود یافتن روش های تصفیه میگردد .اساس کار این روش استفاده از میکروارگانیزمهای بی هوازی ،با بسترلجن فعال جهت هضم و حذف ترکیبات آلاینده آلی فاضلاب میباشد . در این پروژه مطالعاتی در زمینه استفاده از لجن فعال بستر مرداب و حوضچه های ته نشینی جهت کاهش BOD و COD فاضلاب انجام شد . نمونه های مورد آزمایش به مدت 22 روز در کشت بی هوازی مورد آزمایش قرار گرفتند ،نتایج رضایتبخشی حاصل شد گرچه جهت بهبود شرایط بیولوژیکی و زیست محیطی میکروارگانیزمها ،مواد غذایی غنی بمیزان 1/0 درصد استفاده گردید . نتایج بدست آمده از بستر مرداب ما را بر آن داشت که نسبت به استفاده از آن در یک برج آکنده جهت کشت ارگانیزم بصورت فیلم برآییم ،تا روند تجزیه ترکیبات آلی را در برج آکنده فوق مورد بررسی قراردهیم . نتایج پژوهشی نشان میدهد ،استفاده از برج اکنده موفقیت های چشمگیری را جهت تصفیه بیولوژیکی کارخانجات چوب و کاغذ به ارمغان خواهد آورد .           این موضوع ما را بر آن داشت که آزمایشات مختلفی را با انواع پساب تولید شده در کارخانه چوب و کاغذ به کمک بستر لجن فعال انجام داده و نتایج بدست آمده را مورد بررسی و مقایسه قرار دهیم . در ادامه تحقیقات ،مطالعات انجام شده در مورد تصفیه پساب در دنیا و کارهای انجام شده در این زمینه را مورد بررسی قرار داده و میزان پیشرفت تکنولوژی دنیا و تکنولوژی تصفیه پساب صنایع چوب و کاغذ در کشور ما را مورد ارزیابی قرار می دهیم .

مقدمه

اهمیت کاغذ و محصولات ساخته شده در دنیای مدرن امروز برای همه معلوم و مشهود است . هیچ محصولی تاکنون به اندازه کاغذ و مشتقات آن در کلیه فعالیتهای بشر امروزی نقش موثر و تداوم بخشی نداشته است . محصولات کاغذ در بایگانی و ذخیره اطلاعات ،تحریر ،چاپ ،هنر ،تبلیغات ،بسته بندی و ... به صورت نامحدود بکار گرفته می شود . به همین دلیل شاهد تحقیقات و پیشرفت در تمام زمینه های تکنولوژی تولید خمیر و کاغذ در جهان می باشیم و امروزه کمپانی های بزرگ در این صنعت رقابت تنگاتنگی در رابطه با ارائه محصولات متنوع تر و قابل عرضه تر به بازار مصرف داشته و در عین حال با کم کردن هزینه در مصارف انرژی مواد و نیروی انسانی سعی در دست گرفتن بازار و کنار زدن رقبای دیگر می باشد . علاوه بر اینها صنعت کاغذسازی در ایجاد فرصتهای جدید شغلی و بکارگیری نیروهای مجرب و نیمه مجرب نقش موثری را ایفا می نماید .          یکی از فاکتورهای شاخص پیشرفت یک کشور مصرف سرانه کاغذ می باشد . برای مثال آمار موجود گویای آن است که کشور آمریکا با مصرف سرانه 226 کیلوگرم بیشترین مصرف و کشور کنیا با مصرف سرانه زیر 1/0 کیلوگرم کمترین مصرف را داشته اند . کشور ما با مصرف سرانه 14 کیلوگرم در ردیف نیمه پایین این جدول قرار دارد .          همه صنایع ،هم به صورت جامد و هم به صورت مایع ،فاضلاب تولید می کند . بخش مایع این فضولات ،یا فاضلاب اساساً همان آب مصرفی جامعه است که در نتیجه کاربردهای مختلف آلوده شده است . از نظر منابع تولید ،فاضلاب را می توان ترکیبی از مایع یا فضولاتی دانست که توسط آب از مناطق مسکو-نی ،اداری و تاسیسات تجاری و صنعتی حمل شده و ، بر حسب مورد ،با آبهای زیرزمینی ،آبهای سطحی و سیلابها آمیخته است . اگر فاضلاب تصفیه نشده انباشته شود ،تجزیه مواد آلی آن ممکن است منجر به تولید مقدار زیادی گاز-های بدبو شود . علاوه بر آن ،فاضلاب تصفیه نشده معمولاً حاوی میکروارگانیزمهای بیماریزای فراوانی است که در دستگاه گوارش انسان زندگی می کنند و یا در برخی فضولات صنعتی موجودند . فاضلاب ،شامل مواد مغذی نیز هست که می تواند سبب تحریک رشد گیاهان آبزی شود ، وممکن است ترکیبات سمی نیز داشته باشد ،بنابه این دلایل انتقال سریع و بدون دردسر فاضلاب از منابع تولید ،و سپس تصفیه و دفع آن نه فقط مطلوب بلکه در جوامع صنعتی ضروری است .          فاضلابی که از شهرها و قصبات جمع آوری می شود نهایتاً باید به آبهای موجود و یا به زمین بازگردد . باید در هر حالت به سوال پاسخ داده شود که چه مواد آلوده کننده ای در فاضلاب و به چه مقدار باید حذف شود تا سلامت محیط حفظ گردد ،این عمل مستلزم یررسی شرایط و نیازهای محلی همراه با کاربرد اطلاعات علمی و قضاوت مهندسی بر اساس آخرین تجارب و رعایت شرایط و مقررات ایالتی و کشوری میباشد .          اگر چه از زمانهای قدیم به جمع آوری آبهای سطحی و زهکشی مبادرت ورزیده شده است ولی جمع آوری فاضلاب به اوایل قرن 18 میلادی مربوط می شود . تصفیه اصولی فاضلاب از اواخر قرن 18 و اوایل قرن 19 میلادی آغاز شد. در نیمه دوم قرن نوزدهم با تکامل تئوری میکروبی توسطKoch وPasteur عصر جدیدی در زمینه بهداشت آغاز گشت قبا از این تاریخ اثر آلودگی در ایجاد بیماریها ناشناخته بوده و از علم در حال تکامل میکروب شناسی نیز برای تصفیه فاضلاب کمتر استفاده میشد .          در اواخر قرن هیـجدهم در آمریکا بخاطر عدم وجود مشکل تخـلیه فاضلابها در آبها (مانند اروپا) و بخاطر وجود زمین های وسیع و مناسب برای تخلیه چندان اهمیتی داده نمیشد . در اوایل قرن نوزدهم توجه به امر بهداشت باعث شد تا نیاز به اتخاذ تصمیمات موثر در زمینه فاضلاب بیشتر احساس شود .          در طـول 20 تا 30 سال گذشته تعداد صنـایعی که فاضـلابهای خود را در شبـکه فاضلاب خانگی تخلیه می کنند بطور فزاینده ای افزایش یافته است . بخاطر اثرات سمی ناشی از وجود این فاضلابها مسئله اصلی ترکیب فاضلاب صنعتی و فاضلاب خانگی مجدداً مورد ارزیابی قرار گرفته است . در آینده در بسیاری از جوامع این فاضلابها در تاسیسات جداگانه ای تصفیه شده و یا قبل از تخلیه در شبکه فاضلاب شهری به نحوی که اثرات زیان آور خود را از دست دهند ،تحت تصفیه مقدماتی قرار میگیرند .حفظ و سلامت منابع آبی موجود و استفاده بهینه از آنها سبب شده است که مسئله تصفیه فاضلاب ها ی صنعتی قبل از تخلیه به رودخانه ها بیش از پیش مورد اهمیت قرار گیرد و در این راستا محدودیت قوانین ومقررات محیط زیستی در حال افزایش است . حذف آلاینده ها در فاضلاب صنعتی به طور کلی به روشهای فیزیکی ،شیمیایی و بیولوژیکی و یا ادغامی از آنها انجام می پذیرد که در اینصورت به ترتیب به آنها تصفیه مقدماتی ،ثانویه و نهایی اطلاق می گردد . در تصفیه فیزیکی عملیاتی همچون آشغالگیری ،اختلاط و ته نشینی و در تصفیه شیمیایی عملیاتی همچون تزریق مواد شیمیایی ،ضدعفونی کردن و جذب سطحی انجام می شود . در تصفیه بیولوژیکی نیز با ایجاد محیطی مناسب برای رشد و نمو میکروارگانیزمها و فعالیت های بیولوژیکی حذف مواد آلی با قابلیت تجزیه پذیری بیولوژیکی انجام می شود .  شرایط اقلیمی ،موقعیت جغرافیایی ،پارامترهای کمی – کیفی فاضلاب و مورد استفاده پساب تصفیه شده از عوامل مهم در انتخاب سیستم تصفیه فاضلاب محسوب می شوند . در هنگام احداث تصفیه خانه فاضلاب های صنعتی معیارهایی اساسی می بایست مد نظر قرار گیرند :- امکان توسعه تصفیه خانه در آینده- شرایط و ساختمان خاک- فواصل ساختمان های اداری و مسکونی- ظاهر محل تصفیه- توپوگرافی محل- سیلاب گیری محل تصفیه خانه- جهت بادهای غالب- امکان دسترسی به منبع انرژی و آب- امکان حمل و نقل به تصفیه خانه- امکان دفع و یا استفاده از پساب تصفیه شده و لجن های حاصله

فصل اول

منابع تولید فاضلاب در صنایع چوب و کاغذ

کارخانجات صنایع چوب و کاغذ به منظور تولید سالیانه چندین هزار تن کاغذ فلوتینگ ،کاغذ روزنامه و چاپ و تحریر دارای واحدهای مختلفی می باشد که هر واحد به طور مستقل در زمینه تولید فاضلاب نقش دارند که به طور کلی فاضلابی از این واحد ها تولید میشود که جهت تصفیه آن نیاز به واحدی در انتهای خط تولید یه نام واحد تصفیه پساب می باشد . در ادامه به منظور آشنایی با فرایند تولید کاغذ به معرفی واحدهای تولید کاغذ می پردازیم :

1. واحد آماده سازی چوب ، تولید و انتقال خرده چوب Wood & Chip Handing
2. واحد تولید خمیر Pulp Plant
3. واحد ماشین کاغذ Paper Machine plant
4. واحد بازیابی و آماده سازی مواد شیمیایی Chemical Recovery , Conversation & prepration
5. واحد تبخیرEvaporation
6. واحد بویلر بازیابی Recovery Boiler
7. واحد تولید هوای فشرده و آب DM

1-1- منابع تولید فاضلاب در کارخانه   درهر صنعتی بدلایل مختلف،زایدات صنعتی چه بصورت مواد جامد و یا بشکل محلول در آب فاضلابهای صنعتی را بوجود میاورند.نشتی پمپها ،سرریز تانکها و آب شستشوو...بوجود آورنده فاضلاب صنایع چوب و کاغذ ایران میباشند. در صنعت کاغذ،مقدار زیادی آب برای شستشوی خمیر استفاده میشود و حاصل کار تولید فاضلاب زیاد است.   1-1- الف - منابع تولید فاضلاب در واحد پخت   1)نشت پمپهای انتقال لیکور سیاه 2)کندانس حاصل از گازهای آلوده قابل چگالش 3)سرریز تانک محلول پخت (لیکور سفید)   1-1- ب - منابع تولید فاضلاب در قسمت آماده سازی خمیر   1)نشت پمپهای انتقال خمیر 2)سرریز مخزن تصفیه   1-1- ج - منابع تولید فاضلاب در واحدهای ماشین کاغذ   1)توری ماشین کاغذ 2)فیلتر خلأ استوانه ای 3)آبگیری توسط پرس نمدی   1-1- د - منابع فاضلاب درواحد بازیابی مواد شیمیایی   1)آبگیری لجن آهک در فیلتر خلأ دورانی 2)فاضلاب حاصل از تبخیر کننده های لیکور سیاه با چگالش آلوده 3)نشت پمپهای لیکور سیاه و لیکور سفید 4)سرریز تانکها   1-1- هـ - منابع دیگر   1)آب خنک سازی دستگاههای موجود درواحد تهیه چیپس و آب محوطه که در کانالهای مخصوص جمع آوری شده و بعنوان آب آبیاری استفاده میشود. 2)در واحد تصفیه آب،فاضلاب حاصل از بازشویی فیلترهای شنی و لجن کلاریفایر وارد کانال فاضلاب قلیایی میشود. 3)در قسمت تصفیه ثانویه آب برای دیگهای بخار،هنگام احیای رزینهای آنیونی و کاتیونی از سود و اسید کلریدریک استفاده میشود که فاضلاب این قسمت نیز وارد کانال فاضلاب قلیایی میشود و چون دایمی نیست موجب ایجادشوکهای شدید PHمیگردد. 1-2- تقسیم بندی انواع فاضلابهای تولید شده در کارخانه چوب وکاعذ   بطور کلی میتوان فاضلابهای تولید شده در کارخانه را به سه دسته تقسیم بندی کرد.   1-2- الف - فاضلاب قلیایی کارخانه   این فاضلاب از قسمتهای پخت و تهیه خمیر و بازیابی مواد شیمیایی بوجود می آید قسمتی از این فاضلاب ناشی از نشت پمپهای مختلف،در طول فرآیند تولید میباشد. این فاضلاب از لحاظ کیفیت دارای غلظتهای متفاوت است. فاضلابهایی که در طول خط تولید وارد کانال قلیایی میگردند و دارای آلودگی بالایی هستند،عبارتند از: 1)فاضلاب حاصل از نشت پمپهای انتقال دهنده لیکور سفید به برج پخت که فاضلاب این قسمت حاوی محلول سولفید سدیم وسودسوزآور است. 2)فاضلاب حاصل از سرریز تانک تصفیه که این فاضلاب لیکور سیاه رقیق بوده که همراه خود الیاف ریز را وارد کانال قلیایی مینماید. 3)نشت پمپهای لیکور سیاه غلیظ که لیکور را جهت بازیابی به کوره پمپاژ میکند. 4)فاضلاب حاصل از آبگیری لجن آهک 5)فاضلاب ناشی از شستشوی گازهای آلوده مثل مرکاپتانها و هیدروژن سولفوره و دیگر ترکیبات سولفوره که وارد کانال قلیایی میگردد. 6)فاضلاب حاصل از تبخیرکننده ها 7)فاضلاب حاصل از بازشویی 8)رزینهای آنیونی و کاتیونی که به کانال فاضلاب قلیایی وارد میشود. 9)فاضلاب ناشی از نشت پمپهای انتقال لیکور سیاه رقیق 10)سرریز تانک لیکور سفید   1-2- ب - فاضلاب الیافدار کارخانه   این فاضلاب از فرآیندهای شستشوی خمیر،پرسها،خشک کنها و مخازن خمیر تولید میگردد،حاوی مقدار قابل ملاحظه ای الیاف و مواد شیمیایی مثل آلوم،اسید ورزین میباشد.فاضلابهای قلیایی و الیافدار تولید شده در فرآیند توسط کانالهای فرعی به کانال اصلی فاضلاب قلیایی و فاضلاب الیافدار منتقل شده و از طریق این دوکانال به تصفیه خانه فاضلاب هدایت میشوند. دو مرحله پیش تصفیه فیزیکی بصورت آشغالگیر در مسیر این دو فاضلاب قرار گرفته است که تکه کاغذهای پاره شده را از فاضلاب جدا میکند.فاضلاب الیافدار به کلاریفایر هدایت شده و فاضلاب قلیایی به حوض ته نشینی اول منتقل میگردد. فصل دوم   اصول کلی در تصفیه پساب 2-1- پارامترهای فیزیکی – شیمیایی فاضلابها   غلظت کل جامدات TDS عبارتست از کل موادی که پس از تبخیر نمونه پساب در درجه حرارت 103 الی 105 در جه سانتیگراد باقی می ماند . کل جامدات به دو دسته کلی جامدات معلق (با قطر حداقل 1 میکرون) و جامدات کلوئیدی و محلول (با قطر کمتر از 1 میکرون) تقسیم می شوند . همچنین دسته بندی های فوق نیز بر اساس فراریت با حرارت دادن نمونه تا 600 درجه سانتیگراد انجام می شود ،بطوری که آنچه در اثر تبخیر باقی می ماند بخش معدنی وآن بخش از جامدات که به شکل گاز از ظرف خارج شده به عنوان بخش آلی محسوب می گردند .   بو           بو در فاضلابها معمولاً به دلیل تجزیه مواد آلی حاصل می گردد . هر چه فاضلاب بیشتر در شرایط سپتیک قرار داشته باشد ،بوی آن زننده تر است .   رنگ  معمولاً هر چه فاضلاب کهنه تر باشد رنگ آن تیره تر خواهد بود . وجود مواد آلی گوناگون باعث ایجاد رنگهای متفاوت در فاضلاب می شود .   درجه حرارت  دمای فاضلابها به دلیل فعل و انفعالات بیوشیمیایی معمولاً کمی بیش از درجه حرارت  آب مصرف شده می باشند . بر حسب شرایط جغرافیایی ،درجه حرارت متوسط سالیانه فاضلابها حدوداً 10 الی 21 درجه سانتیگراد تخمین زده می شود .   چربی و روغن   ترکیباتی از الکلها یا گریسرل با اسیدهای چرب می باشند . چربیها ترکیبات آلی پایدار می باشند که به سختی توسط میکروارگانیزمها تجزیه می شوند و ایجاد لختلال در فعالیت های بیوشیمیایی می کنند .   PH پارامتر مهمی جهت انجام واکنشهای شیمیایی و بیوشیمیایی محسوب می شود .  BOD 5 جهت تعیین معیار آلودگی مواد آلی در فاضلابها مورد استفاده قرار می گیرد .  COD  جهت تعیین معیار آلودگی در فاضلابها مرد استفاده قرار می گیرد . مقدار COD فاضلابها معمولاًبیش از BOD 5 می باشد . زیرا با این پارامتر می توان کل موادی را که هم بصورت شیمیایی و هم بصورت بیوشیمیایی قابل اکسید شدن هستند مورد اندازه گیری نمود .   ترکیبات نیتروژن و فسفر وجود مقادیر کافی این ترکیبات جهت انجام واکنشهای بیوشیمیایی و رشد کافی  میکروارگانیزمها ضروری می باشد . قلیائیت   جهت انجام واکنشهای شیمیایی و بیوشیمیایی و نیز کنترل PH فاضلاب غلظت قلیائیت پارامتر کنترل کننده مهمی می باشد . غلظت مواد سمی  وجود این مواد واکنشهای بیوشیمیایی را مختل می کند و می بایست قبل از ورود فاضلاب به واحد بیولوژیکی غلظت این مواد تا حد مطلوب و بی خطر برای میکروارگانیزمها کاهش یابند .

2- 2- تصفیه فیزیکی نوعی از تصفیه است که در آن از یک رشته فرآیندهای فیزیکی برای جداسازی مواد معلق موجود در فاضلاب استفاده میشود . این فرآیندهاعموماً عبارتند از : آشغالگیری اختلاط ،انعقاد ،ته نشینی ،شناورسازی و صاف کردن باید توجه داشت که در هر یک از روشهای نامبرده ،کم و بیش تصفیه بیولوژیکی نیز بصورت خود بخود و توأم با تصفیه فیزیکی انجام میگیرد ولی در برابر تصفیه فیزیکی میزان و اثر آن کمتر است . 2-2-الف - آشغالگیرهااولین واحد هر تصفیه خانه ای از آشغالگیرها تشکیل شده است .  آشغا-لگیرها اشکال مختلفی همچون لوله های موازی ،صفحات سوراخ دار ،تورهای مشبک و غیره می توانند داشته باشند و جهت محافظت از پمپ ها و تجهیزات مکانیکی واحدهای پایین دست و جلوگیری از مسدود شدن کانالها و لوله ها مورد استفاده قرا می گیرند . آشغالگیرهای میله ای بسیار متداول می باشند و بر حسب فاصله بین میله ها به سه دسته آشغالگیرهای ریز ،متوسط و درشت تقسیم می شوند . راندمان حذف اجسام توسط آشغالگیرها بستگی به فاصله میله ها ،نوع آشغالگیر ها و مقدار آن در فاضلاب مورد نظر دارد . در شکل 1 (ضمیمه) میزان حذف متوسط اجسام در مقابل فاصله بین میله مشخص شده است .   2-2- ب - واحد چربی گیری هدف از انتخاب این واحد در سیستم تصفیه فاضلاب صنعتی جداسازی چربی و روغن و مواد شناور از فاز مایع می باشد . روغن و چربیها به دو دسته کلی شناور و با آزاد و امولوسیونی یا محلول تقسیم می شوند . از جمله اثرات منفی حضور چربیها و روغنها در فاضلابها ،می توان به موارد زیر اشاره نمود : - کاهش سطح مقطع لوله ها و کانالها - جلوگیری از عبور نور و کاهش سرعت انتقال اکسیژن - جلوگیری از رشد موجودات آبی همچون ماهیها - احتمال خطر آتش سوزی در مسیر انتقال - مزاحمت در فرایندهای تصفیه آب - ایجاد اشکال در سیستمهای بیولوژیک - بد منظره نمودن سطح رودخانه ها روشهای جداسازی و کاهش غلظت روغن و چربیها عموماً عبارتند از : - جداسازی ثقلی - شناورسازی با هوای محلول - انعقاد ،لخته سازی و به دنبال آن شناورسازی یا ته نشینی - فیلتراسیون - جذب سطحی توسط کربن فعال - فرآیندهای غشایی - تصفیه بیولوژیکی که با توجه به راندمان حذف ،سه روش اول مصارف زیادی در تصفیه خانه ها دارند . در چربی گیر های ثقلی با ایجاد حالتی لمینار ،روغن و چربیهای آزاد به حالت شناور درآمده و از فاز مایع جدا می شوند .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید