روش های متعددی برای رفع بسیاری از مشکلات آلودگی فاضلاب ها ابداع شده است. این روش ها را می توان به سه دسته تقسیم بندی کرد: تصفیه فیزیکی، تصفیه زیستی، تصفیه شیمیایی.
1- تصفیه فیزیکی
آشغالگیری، ته نشینی، تجمع ذرات، صاف کردن، اسمز معکوس و تقطیر و سرد کردن از جریان های تصفیه فیزیکی فاضلاب ها است. به استثنای سه روش آخر، این جریان های فیزیکی برای جداسازی آلوده کننده ها معلق است و اندازه ذرات نوع جریان انتخابی را تعیین می نمایند.
سهولت جداسازی آلوده کننده ها متناسب با اندازه آنهاست. ذرات ریز، ذرات کلوییدی کمتر از یک میکرون ( اندازه اکثر باکتری ها ) معمولا با روش های مختلف تجمع می یابند تا اندازه ذرات بزرگتر شده و به سهولت بوسیله ته نشینی و یا صاف کردن از فاضلاب جدا شوند.
از اسمزمعکوس و تقطیر برای جداسازی نمک های محلول استفاده می شود. در جریان اسمزمعکوس فشارهای بالا به کار می برند تا آب از از اسمزمعکوس و تقطیر برای جداسازی نمک های محلول استفاده می شود. در جریان اسمزمعکوس فشارهای بالا به کار می برند تا آب از غشاهایی که مانع عبور نمک ها هستند، بگذرد. جداسازی مواد جامد معدنی محلول نسبتا گران تمام می شود و فقط در جریان های تصفیه فاضلاب پیشرفته انجام می گیرد که معمولا زلال سازی فاضلاب خوانده می شود. در جریان زلال سازی فاضلاب، مواد معدنی محلول فقط کاهش کمی می یابند.
جذب زغال فعال یکی از جریان های معمولی زلال سازی است. هنگامی که فاضلاب با زغال فعال تماس می یابد، آلوده کننده های آلی محلول جذب سطح ذرات زغال می شوند. بعد از تکمیل ظرفیت جذب زغال، آن را در کوره قرار می دهند تا مواد آلی سوخته و زغال احیا گردد. در بعضی موارد، دور ریختن زغال فعال ارزان تر از سوزاندن در کوره است. اساسا از کوره های زباله سوز برای دفع لجن آلی حاصل از تصفیه فاضلاب استفاده می شود. کوره مخصوص زباله سوز یک روش نسبتا گران است که به انرژی نیاز دارد و مسایل و مشکلات آلودگی هوا را ایجاد می نماید. به هرحال، عدم وجود زمین دفن زباله در فاصله مناسب نقاط مسکونی باعث استفاده بیشتر از این کوره ها شده است.
2- تصفیه زیستی
تعدادی از تغییر و تبدیلات شیمیایی پوسته کره زمین و هوا بوسیله ارگانیسم های زنده صورت می گیرد.
چون مواد آلی فاضلاب ها منبع غذایی میکروارگانیسم ها هستند، تماس فاضلاب با تعداد بسیار زیادی میکروارگانیسم اساس جریان های تصفیه زیستی است تا آلوده کننده ها در زمان کوتاهی از آب حذف شوند. شرایط محیطی مانند وجود اکسیژن، مواد غذایی معدنی، pH و حرارت باید در حدی نگه داشته شوند تا رشد میکروب ها به خوبی انجام گیرد. بعد از جدا شدن آلوده کننده های آلی، میکروب ها از فاضلاب جدا شده و به حوضچه تصفیه بازگردانده می شوند و آب تصفیه شده تخلیه می گردد.
به طور کلی، جریان های تصفیه زیستی به دو دسته تقسیم می شوند: یک- تصفیه زیستی هوازی که میکروب ها برای رشد احتیاج به اکسیژن دارند و دو- تصفیه زیستی بیهوازی که ارگانیسم ها متابولیسم خود را در غیاب اکسیژن انجام می دهند. لجن فعال و صافی های چکنده از تصفیه هوازی فاضلاب ها هستند.
در روش لجن فعال، فاضلاب با مقدار زیادی میکروب در یک تانک برای چندین ساعت نگه داشته شده و اکسیژن کافی برای مخلوط تامین می نمایند تا شرایط هوازی بوجود آید. میکروب آلوده کننده های آلی را به دی اکسید کربن و آب متابولیزه کرده و ضمنا مقادیر قابل توجهی میکروب سنتز می کنند. سپس مدتی مخلوط فاضلاب و میکروارگانیسم ها در یک تانک ته نشینی قرار می گیرد تا میکروب ها ته نشین و دوباره به تانک تصفیه برگردانده شوند و پساب فاضلاب نیز از تانک خارج می شود.
جریان تصفیه زیستی هوازی فاضلاب یک شهر صد هزار نفری تقریبا حاوی 25 تن وزن خشک سلول باکتری ها است که روزانه 10 تن اکسیژن مصرف کرده و 4 تن وزن خشک میکروبی تولید می کنند.
در جریان های تصفیه زیستی بی هوازی از تغییر و تبدیلات پیچیده میکروبی برای تبدیل آلوده کننده های آلی به اسید استیک و سپس به گاز متان که می تواند به مصرف سوخت برسد، استفاده می شود. همانند این تغییر و تبدیلات در معده گاو و گوسفند رخ می دهد و این حیوانات می توانند با آروغ زدن گازهای تولید شده را خارج کنند. میکروب های متان به آهستگی رشد کرده و از میکروب های هوازی به شرایط محیطی حساس تر هستند، از این رو متخصصین کارآمد برای انجام صحیح تصفیه زیستی بی هوازی لازم می باشند. جریان های تصفیه زیستی بی هوازی دو حسن دارند: یکی اینکه انرژی خیلی کمتری لازم دارند زیرا نیازی به انتقال اکسیژن نیست و انرژی به شکل متان تولید می شود. این مابه تفاوت انرژی تقریبا 20000000 واحد BTU برای یک تن BOD تصفیه شده است به عبارت دیگر در تصفیه زیستی هوازی یک تن BOD مقدار 20000000 واحد BTU بیشتر از تصفیه زیستی بی هوازی به انرژی نیاز دارد. دیگر اینکه توده میکروبی حاصل از سیستم تصفیه بی هوازی تقریبا 10 درصد توده میکروبی حاصل از سیستم تصفیه هوازی است.
خروج ازت زیستی فاضلاب ها نیز به وسیله تغییر و تبدیل میکروب ها انجام می یرد. ازت آلی به آمونیاک تبدیل می شود و سپس تعدادی دیگر از ارگانیسم های هوازی آمونیاک را به نیتریت متابولیزه می کنند که سرانجام به تیترات تبدیل می شود. آمونیاک و نیتریت به عنوان منابع انرژی این دسته میکروب ها هستند. سپس اگر این نیترات با باکتری هایی که فعالانه یک منبع انرژی آلی را در غیاب اکسیژن متابولیزه می کنند تماس یابد، نیترات به وسیله میکروب ها به گاز ازت تبدیل می شود و چون در آب کاملا نامحلول است به آسانی از آب خارج می گردد.
3- تصفیه شیمیایی
تصفیه شیمیایی فاضلاب ها در چندین دهه پیش مورد توجه قرار گرفت ولی به علت هزینه زیاد استفاده چندانی نشد. به هرحال با تکامل بیشتر استاندارد فاضلاب های خروجی، اغلب تصفیه شیمیایی لازم است. به طور کلی به استثنای ضدعفونی کردن، در تصفیه شیمیایی فاضلاب ها از منعقد کننده هایی مانند آهک، آلومینیوم، نمک های فریک یا پلی الکترولیت های صناعی استفاده می شود که باعث ایجاد شرایطی برای چسبیدن ذرات به یکدیگر و تشکیل ذرات بزرگتر شده و به آسانی ته نشین شود. ترکیبات آهک، آلومینیوم و نمک های فریک خیلی به کار می روند. از گاز کلر برای تبدیل ازت آمونیاکی به گاز ازت استفاده می شود که به علت غیرقابل حل بودن در آب از آن خارج می گردد.
مطالب مرتبط :
شیرابه زباله چیست؟
آب خاکستری