تصفیه فاضلاب صنایع چرم‌سازی

اهمیت تصفیه فاضلاب صنایع چرم‌سازی (دباغی)

چرم و محصولات چرمی از محصولات محبوب در سراسر جهان هستند که تقاضا برای آن‌ها همواره رو به افزایش می‌باشد. کشورهایی مانند هند، چین، ترکیه، پاکستان، برزیل، تایلند، مصر و اندونزی از تولیدکنندگان اصلی چرم و محصولات چرمی هستند به طوریکه صنعت چرم سازی یا دباغی از صنایع مهم و کلیدی در اقتصاد ملی آن‌ها می‌باشد. کشورهای توسعه یافته‌ای مانند آمریکا و کشورهای اروپایی نیز از واردکنندگان اصلی چرم می‌باشند. متاسفانه صنایع چرم سازی در عین محبوبیت فراوان، به دلیل فاضلاب پیچیده‌ای که تولید می‌کنند، یکی از آلوده کننده‌ترین صنایع در جهان هستند. در طی فرایند تولید چرم، حجم زیادی آب همراه مواد شیمیایی مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد تا پوست خام حیوانات را به چرم و محصولات چرمی تبدیل نماید؛ از این رو، حجم زیادی فاضلاب قوی (دارای بار آلودگی بالا) تولید می‌شود. بدیهی است که تخلیه چنین پساب آلوده‌ای به بدنه‌های آبی، مشکلات زیست محیطی جدی و جبران ناپذیری را ایجاد می‌کند. از این رو تصفیه فاضلاب صنایع دباغی از اهمیت بالایی برخوردار است.
شرکت آبکالا با در اختیار داشتن مهندسان مجرب قادر است که بهترین سیستم تصفیه فاضلاب صنایع چرم‌سازی یا دباغی را برای مشتریان محترم طراحی نماید. 

فرایند تولید فاضلاب در صنایع چرم سازی (دباغی)

تولید چرم در کارخانجات چرم سازی در طی سه مرحله اصلی به نام‌های فرایندهای پیش دباغی یا ترکاری (Pre-tanning or Beamhouse Operation)، فرایند دباغی (Tanning Processes) و فرایندهای تکمیل (Finishing) انجام می‌شود که هر کدام از این 3 مرحله نیز خود زیر مجموعه‌ای از فرایندها را شامل می‌شوند. شکل زیر تمامی این فرایندها را نشان می‌دهد. فرایندهای زیر با توجه عملیاتی که انجام می‌دهند، آب را مصرف و فاضلاب تولید می‌نمایند. در ادامه توضیحات بیشتری در رابطه با تولید فاضلاب در هر یک از این فرایندها ارائه می‌شود.

فرایندهای پیش دباغی یا فرایندهای ترکاری (Pre-tanning or Beamhouse Operation)

مرحله اصلی در تولید چرم، مرحله دباغی است اما برای انجام عملیات دباغی نیاز است که ابتدا پوست حیوانات را با انجام چندین فرایند که به فرایندهای Beamhouse Operation معروف هستند، آماده سازی کرد. به طور کلی می‌توان گفت که فاضلاب تولیدی در مرحله پیش دباغی قلیایی می‌باشد و بیشترین بار نمک فاضلاب صنایع چرم سازی از این فرایندها حاصل می‌شود. در ادامه توضیحات بیشتری در رابطه با فرایندهای مختلف پیش دباغی ارائه می‌گردد. 
خیس خوردن (Soaking): در این مرحله پوست نمک سود شده را در آب سرد خیس میکنند تا مواد شیمیایی و نمک به کار رفته برای نگهداری پوست از روی آن برداشته شود، پروتئین های کروی محلول در آب از پوست جدا گردد، آلودگی‌های چسبیده به پوست مانند خون، خاک و مدفوع از بین بروند و پوست با جذب آب مجددا هیدراته و نرم شود تا راحت‌تر بتوان فرایند دباغی را انجام داد. تمامی نمک‌ها و مواد شیمیایی جدا شده از پوست در این مرحله به فاضلاب راه پیدا می‌کنند. 
آهک دهی (Liming) و مو زدایی (Unhairing): هدف از انجام این فرایندها حذف تمامی موادی است که امکان تبدیل شدن به چرم را ندارند. این مواد شامل مواد اپیدرمی سطحی مانند مو و لایه چربی می‌باشند. علاوه بر این باز شدن ساختار فیبری پوست در این مرحله، بهبود واکنش کلاژن پوست با مواد دباغی را نیز در پی خواهد داشت. برای دستیابی به چنین اهدافی معمولا از آهک و سولفید سدیم یا سولفیدرات استفاده می‌شود. در نتیجه این مواد همراه با مواد جانبی حاصل از تخریب مو و اپیدرم و غلظت‌های بالایی از قلیا به پساب این مرحله وارد می‌گردند. از مشخصه‌های پساب تولیدی در این مرحله نیز باید به قلیاییت بالا، سولفیدها، غلظت بالای ذرات معلق (ذرات پوست و مو)، چربی، COD و BOD بالا اشاره داشت. مطالعات مختلف میزان COD فاضلاب تولیدی در این مرحله را در حدود 20000 تا 40000 میلی‌گرم بر لیتر گزارش کرده‌اند. 
آهک زدایی و آنزیم دهی (Deliming & Bating): در این مرحله ابتدا آهک اضافی از مرحله قبل را با استفاده از اسیدها و یا نمک‌های اسیدی از پوست جدا می‌کنند. سپس در فرایند آنزیم دهی پوست‌ها را با آنزیم‌های پروتئولیتیک درمان می‌کنند تا ساختار فیبری درم باز شود و نرمی پوست افزایش یابد. فاضلاب تولیدی در این مرحله حاوی آمونیوم و نمک کلسیم است.
چربی زدایی (Degreasing): در این مرحله چربی طبیعی اضافی از پوست حذف میگردد. انجام این مرحله برای پوست گوسفندی که درصد چربی در وزن خام آن در حدود 30 تا  40 درصد است، ضروری می‌باشد زیرا مقادیر بالای چربی می‌تواند مشکلاتی مانند کاهش مقاومت فیزیکی، نقص در فرایند رنگرزی و از همه مهم تر تشکیل لکه‌های سفید بر روی پوست دباغی شده را ایجاد کند. امروزه عمدتا از حلال‌های آلی برای چربی زدایی استفاده می‎شود. استفاده از این مواد مقدار انتشار ترکیبات فرار را افزایش می‌دهد و تصفیه بیولوژیکی فاضلاب را دچار مشکل می‌کند. 
اسیدی کردن پوست (Pickling): در این مرحله برای حذف آهک‌های باقی مانده در پوست و جلوگیری از متورم شدن آن، پوست را در حضور غلظت های کافی از نمک‌هایی مانند سدیم کلرید، سدیم سولفات و نمک‌های اسیدی در درون محلول‌های اسیدی مانند سولفوریک اسید، هیدروکلریک اسید، فرمیک اسید و لاکتیک اسید قرار می‌دهند. با انجام این مرحله، نمک‌های کروم راحت تر و سریع تر به پوست می‌چسبند و از این رو عملکرد فرایند دباغی بهبود می‌یابد. فاضلاب تولیدی در این مرحله حاوی مقادیر بالای کلرید و سولفات است که فرایندهای مرسوم قادر به حذف آن‌ها نمی‌باشند.  
تصویر زیر مواد ورودی و فاضلاب تولید شده در فرایندهای مختلف پیش دباغی یا Beamhouse Operations را نشان می‌دهد. 

فرایندهای دباغی (Tanning Processes)

فرایندهای دباغی مهم‌ترین مرحله در تولید چرم هستند و در آن‌ها پوست تثبیت می‌گردد تا به چرم تبدیل شود. امروزه دباغی پوست حیوانات با استفاده از دو روش دباغی گیاهی (vegetable tanning) و دباغی با کروم (chrome-tanning) امکان پذیر است. البته به دلیل سرعت بیشتر فرایند دباغی با کروم (انجام کل فرایند دباغی در یک روز در مقایسه با دباغی یک هفته‌ای با استفاده از روش گیاهی)، تقریبا 90 درصد کارخانه‌های تولید کننده چرم در دنیا از این روش استفاده می‌کنند.
در فرایند دباغی با کروم هدف اتصال یون‌های کروم به گروه‌های هیدروکسیل آزاد موجود در کلاژن پوست است تا مقاومت باکتریایی و دمایی چرم افزایش یابد اما متاسفانه بخش زیادی از کروم به پوست متصل نمی‌شود و در نتیجه به فاضلاب وارد می‌گردد. کروم مهم ترین آلودگی فاضلاب‌های صنایع چرم سازی است. البته باید اشاره داشت که در بسیاری از کارخانجات، فاضلاب را جمع آوری می‌کنند تا کروم موجود در آن را احیا و مورد استفاده مجدد قرار دهند. فرایندهای دباغی گیاهی همانگونه که از نامشان پیدا است با استفاده از تانین‌های گیاهی باعث تثبیت پوست می‌شوند. از این رو فاضلاب تولید شده در آن‌ها عاری از فلزات سنگین است و همچنین چرم تولید شده توسط این روش‌ها مقاومت گرمایی کمتری دارد. 

فرایندهای تکمیل (Finishing)

محصول تولید شده از فرایند دباغی را wet blue می‌نامند و نیاز است که چندین مرحله تکمیل شامل کراستینگ را روی آن انجام داد. فرایند کراستینگ مرحله‌ای است که حالت براق چرم را به وجود می‌آورد. در این مرحله چرمی که یه بار دباغی شده را نازک کرده و مجددا دباغی می‌کنند. همچنین افزودن رنگ به چرم نیز در این مرحله انجام می‌گیرد. در فرایندهای تکمیل از مواد شیمیایی مانند فرمالدهیدها، گلوتارآلدهید، رنگزاهای آزویی، پلی استرها، دی استرها، بنزن‌های آلکیله شده و استرهای فسفات استفاده می‌شود؛ در نتیجه فاضلاب تولیدی از این فرایندها نیز حاوی مقادیر بالای COD ،BOD ،TOC و VOC است. همچنین پساب تولیدی از این مرحله به دلیل ترکیب شدن فرایندهای مختلف حجم زیادی نیز دارد. 

مشخصات فاضلاب تولید شده در صنایع چرم سازی (دباغی)

برای تولید چرم و محصولات چرمی پوست خام حیوانات، مقادیر زیادی آب و مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد و در نتیجه حجم زیادی پساب نیز تولید می‌گردد. حدودا می‌توان گفت که به ازای پردازش هر تن پوست خام حیوانات، مقدار 30 تا 35 مترمکعب فاضلاب تولید می‌شود. با این حال میزان و کیفیت فاضلاب تولید شده در صنایع چرم سازی به عوامل مختلفی مانند جنس مواد خام مورد استفاده، نوع محصول نهایی و فرایند دباغی به کار گرفته شده بستگی دارد. به طور کلی میتوان گفت که فاضلاب صنایع چرم سازی به رنگ قهوه‌ای تیره می‌باشد و مقادیر COD ،BOD ،TDS، کروم، ترکیبات فنولی و pH در آن‌ها بالا است. همچنین این پساب‌ها بوی نامطلوب قوی ای نیز دارند. جدول زیر مشخصات فاضلاب تولید شده در مراحل مختلف صنایع چرم سازی را نشان می‌دهد.

مشکلات زیست محیطی تخلیه فاضلاب تصفیه نشده صنایع چرم سازی به بدنه‌های آبی

همانگونه که ذکر شد فاضلاب صنایع دباغی بسیار آلوده است به طوری که از مشخصه‌های فاضلاب تولید شده در صنایع چرم‌سازی می‌توان به مقادیر بالای اکسیژن خواهی شیمیایی (COD)، اکسیژن خواهی بیولوژیکی (BOD)، کل جامدت محلول (TDS)، کل جامدات معلق (TSS)، کروم و ترکیبات فنولی اشاره داشت. همچنین فاضلاب صنایع دباغی به شدت قلیایی (دارای pH بالا) است و بویی قوی‌ و رنگی تیره‌ دارد. این پساب علاوه بر بار آلی بالا، دارای مواد مغذی مختلف مانند نیتروژن و فسفر نیز می‌باشد. از این رو تخلیه چنین فاضلاب آلوده‌ای بدون تصفیه به بدنه‌های آبی، بروز پدیده تغذیه گرایی (یوتریفیکاسیون) را در پی دارد. رنگ تیره فاضلاب دباغی نیز از نفوذ نور خورشید به بدنه‌های آبی جلوگیری می‌کند و درنتیجه فرایند فتوسنتز مختل می‌گردد که این خود خطر بزرگی برای جانداران آبزی است. 
آلودگی اصلی فاضلاب صنایع چرم سازی مربوط به حضور کروم، تانن‌ها یا سنتان‌ها (STs)، فنول‌ها، فتالات‌ها و رنگزاهای آزویی در فاضلاب است زیرا این مواد قابل تجزیه بیولوژیکی نمی‌باشند و حتی مقادیر کم آن‌ها می‌تواند مشکلات زیست محیطی جدی‌ای را ایجاد ‌کند. همچنین حضور ترکیبات حاوی کروم شش ظرفیتی در فاضلاب کارخانجات چرم سازی منجر به ایجاد مشکلات متعددی برای سلامتی انسان‌ها شده است؛ از چنین مشکلاتی می‌توان به خارش پوست، از کار افتادگی کلیه، بیماری های چشمی، سرطان و ... اشاره داشت. گزارشات متعددی نیز نشان داده‌اند که این ترکیبات آلوده اثرات نامطلوبی را بر زمین های کشاورزی اطراف کارخانه های چرم سازی گذاشته اند. بنابراین فاضلاب‌های صنایع چرم سازی را باید پیش از تخلیه به محیط زیست مورد تصفیه قرار داد و میزان آلاینده‌های موجود در پساب را به حدود استاندارد رساند. 

استانداردهای تخلیه فاضلاب صنایع چرم سازی

با توجه به آلایندگی بالای فاضلاب تولید شده در صنایع چرم سازی و همچنین خطرات زیست محیطی ناشی از تخلیه چنین پساب‌هایی به بدنه‌های آبی، کشورها و سازمان‌های جهانی ضوابط و استانداردهایی را برای تخلیه فاضلاب‌های دباغی مدون کرده اند. از این رو تمامی کارخانجات و کارگاه‌های تولید چرم برای تخلیه فاضلاب‌ به محیط زیست، ابتدا باید فاضلاب را تصفیه و آلاینده‌های موجود در آن را به حدود استاندارد برسانند. جدول زیر استاندارد کشورهای مختلف برای تخلیه فاضلاب‌ صنایع چرم سازی را نشان می‌دهد. 

راهکارهای کاهش کمیت و غلظت فاضلاب‌های تولید شده در صنایع چرم سازی

با توجه به اینکه حجم فاضلاب تولید شده در صنایع چرم سازی و همچنین غلظت آلاینده‌ها در این فاضلاب بالا است، باید حتی الامکان از راهکارهایی برای کاهش کمیت و غلظت پساب‌های تولیدی در این صنعت استفاده نمود. برخی از این راهکارهای ساده و عملی عبارتند از:
• می‌توان کروم استفاده شده در فرایندهای دباغی را احیا و مورد استفاده مجدد قرار داد که این امر نه تنها میزان کروم موجود در فاضلاب را کاهش می‌دهد، بلکه به کاهش هزینه‌های فرایند دباغی نیز کمک می‌کند.
• می‌توان آب استفاده شده در حمام مو زدایی را به جای تخلیه به فاضلاب، با یک فیلتراسیون ساده مجددا مورد استفاده قرار داد. 
• در فرایند مو زدایی می‌توان از آنزیم‌ها کمک گرفت که این امر علاوه بر کاهش مقدار COD و سولفید فاضلاب، به بهبود جذب آب و تجزیه پروتئین‌ها و چربی‌های پوست کمک می‌کند و درنتیجه زمان پردازش پوست را کاهش می‌دهد. 
• برای رنگ کردن چرم‌ها نیز بهتر است که از فرایندهای رنگرزی بدون پاشش استفاده شود تا میزان پساب تولیدی کاهش یابد. 

روش‌های تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی (دباغی)

همانگونه که ذکر شد فاضلاب‌های تولید شده در صنایع چرم سازی بسیار آلوده هستند و نیاز است که پیش از تخلیه آن‌ها به بدنه‌های آبی، مورد تصفیه قرار گیرند. برای تصفیه این پساب‌ها می‌توان از روش‌های مرسوم فیزیکو-شیمیایی و بیولوژیکی، روش‌های تصفیه پیشرفته و یا ترکیبی از روش‌ها استفاده نمود. در ادامه توضیحات مفصل‌تری در رابطه با روش‌های مختلف تصفیه فاضلاب چرم سازی داده می‌شود. 

روش‌های فیزیکی-شیمیایی تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی

این فرایندها همانگونه که از نامشان مشخص است، با استفاده از روش‌های فیزیکی و شیمیایی فاضلاب را تصفیه می‌نمایند. روش‌های تصفیه فیزیکوشیمیایی عمدتا به عنوان تصفیه اولیه به کار برده می‌شوند و هدف آن‌ها حذف ذرات معلق فاضلاب و کاهش بار آلی آن است. از نمونه این فرایندها می‎‌توان به خنثی سازی، انعقاد و لخته سازی و جذب اشاره کرد. 

خنثی سازی (Neutralization)

ترکیب فاضلاب‌های تولید شده در صنایع چرمی قلیایی است، بنابراین فارغ از این که از چه فرایندهای تصفیه ای استفاده می‌شود، ابتدا نیاز است که pH فاضلاب را متناسب با مقادیر مورد نیاز مراحل بعد تنظیم نمود. برای تنظیم pH می‎توان فاضلاب‌های با pHهای مختلف را با یکدیگر ترکیب کرد و یا می‌توان از مواد شیمیایی مانند HCl یا NaOH استفاده نمود. البته باید اشاره داشت که در تصفیه خانه‌های فاضلاب صنایع چرم سازی عمدتا از روش دوم به دلیل سادگی بیشتر و کنترل راحت‌تر استفاده می‌شود. 

انعقاد و لخته سازی (Coagulation/Flocculation)

فرایند انعقاد و لخته سازی یک فرایند قدیمی و پرکاربرد است که در آن از مواد منعقد کننده غیر آلی مانند آلومینیوم سولفات، فریک کلرید، فروس سولفات و ... برای تصفیه فاضلاب استفاده می‌کنند. این فرایند ساده است اما لجن زیادی تولید می‌کند و برای دستیابی به راندمان خوب به pH خاصی (بسته به نوع منعقد کننده) وابسته می‌باشد. فرایند انعقاد و لخته سازی می‌تواند ذرات معلق، COD و کروم موجود در فاضلاب چرم سازی را تا میزان قابل قبولی کاهش دهد. بنابراین، این فرایند یک پیش تصفیه مناسب برای فاضلاب‌های دباغی محسوب می‌شود زیرا حذف کروم در این مرحله امکان فعالیت بدون مشکل فرایندهای بیولوژیکی را فراهم می‌کند.

جذب (Adsorption)

فرایند جذب یکی از مهم‌ترین فرایندهای تصفیه فیزیکی/شیمیایی فاضلاب‌های چرم سازی است که عمدتا برای حذف فلزات سنگین مانند کروم و رنگزاها به کار برده می‌شود. از پرکاربردترین جاذب‌ها می‌توان به کربن فعال، دیاتومیت، سیلیکون اکسید و جاذب‌های تولید شده از مواد زائد اشاره داشت. فرایند جذب علاوه بر کارآمد و مقرون به صرفه بودن، امکان استفاده مجدد از مواد ارزشمند موجود در فاضلاب چرم سازی را نیز فراهم می‌کند. تحقیقات نشان داده است که جاذب‌ها قادرند که میزان COD و کروم موجود در پساب را کاهش دهند. 

روش‌های بیولوژیکی تصفیه فاضلاب‌های صنایع چرم سازی

فرایندهای بیولوژیکی از سری فرایندهای تصفیه دوستدار محیط زیست در تصفیه فاضلاب‌های چرم سازی هستند که در آن‌ها میکروارگانیسم‌ها ترکیبات آلی فاضلاب را به ترکیبات ساده تری تبدیل می‌کنند. این فرایندها در دو حالت هوازی و غیرهوازی قابل اجرا هستند که هر کدام از آن‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارند. 

فرایندهای تصفیه بیولوژیکی هوازی

در فرایندهای تصفیه هوازی، میکروارگانیسم‌ها با مصرف اکسیژن، مواد آلی موجود در پساب را تجزیه می‌کنند. نرخ انجام واکنش در فرایندهای هوازی نسبتا بالا است و بوی نامطلوبی نیز در طی انجام‌ آن‌ها تولید نمی‌شود. مشکل اساسی فرایندهای هوازی تولید حجم زیاد لجن است. با توجه به این که فاضلاب‌های صنایع چرم سازی حاوی مقادیر بالای نمک (استفاده شده در مرحله نگهداری پوست) و مواد غیر قابل تجزیه بیولوژیکی مانند تانین‌ها و فلزات سنگین (کروم) هستند، روش لجن فعال متعارف برای تصفیه آن‎ها مناسب نمی‌باشد. از روش‌های تصفیه بیولوژیکی هوازی مناسب برای تصفیه پساب صنایع چرم سازی می‌توان به راکتور ناپیوسته متوالی (Sequencing Batch Reactor=SBR) و نهر اکسیداسیون (Oxidation Ditch) اشاره کرد.

راکتور ناپیوسته متوالی (Sequencing Batch Reactor= SBR)

فرایند SBR یک فرایند تصفیه متناوب است که شامل 5 مرحله ورودی، واکنش، ته نشینی، تخلیه و آماده به کار می‌باشد. با توجه به اینکه کل فرایند SBR در یک مخزن انجام می‌شود، فضای اشغال شده توسط این روش کوچک می‌باشد. از مزایای دیگر این روش می‌توان به مقرون به صرفه بودن، منعطف بودن عملیات و امکان رشد نوع خاصی از میکروارگانیسم‌ها اشاره کرد. همچنین فرایند SBR برای تصفیه‌ فاضلاب های صنایع چرم سازی که دارای جریان متناوب فاضلاب هستند، بسیار مناسب می‌باشد. لازم به ذکر است که فرایند SBR امکان حذف نیتروژن از فاضلاب چرم سازی را نیز دارد.

نهر اکسیداسیون (Oxidation Ditch)

نهر اکسیداسیون را شاید بتوان بهترین روش تصفیه بیولوژیکی فاضلاب‌های چرم سازی دانست زیرا این روش علاوه بر ساختار ساده و نگهداری آسان به تغییرات دبی و کیفیت فاضلاب بسیار مقاوم است. نهرهای اکسیداسیون، برکه‌هایی بیضی شکل هستند که در آن‌ها از هوادهی مکانیکی استفاده می‎شود و به دلیل حرکت آهسته فاضلاب، زمان ماند بالایی دارند. لازم به ذکر است که نهرهای اکسیداسیون فضای نسبتا بزرگی را اشغال می‌کنند و از این رو برای کارخانه‌های بزرگ چرم سازی مناسب می‌باشند.

فرایندهای تصفیه بیولوژیکی غیر هوازی

به طور کلی استفاده از فرایندهای تصفیه بی‌هوازی در مقایسه با فرایندهای هوازی مزایایی مانند تولید لجن کمتر، مصرف انرژی پایین ‌تر، مقاومت به شوک‌ها و تولید گاز با ارزش متان را دارد اما استفاده از این روش‌ها برای تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی محدود می‎باشد. علت این امر نیز حضور سولفید و نسبت کربن به نیتروژن در فاضلاب‌های چرم سازی است. سولفید عمدتا فرایند متانوژنز را در طول تصفیه بی هوازی را مختل می‌کند. با این حال برای تصفیه پساب‌های چرم سازی با روش‌های بی‌هوازی استفاده از فیلترهای بی‌هوازی یا راکتور UASB پیشنهاد می‌شود. 

فرایندهای تصفیه غشایی

فرایندهای غشایی از فرایندهای نوین در تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی هستند که در آن‌ها فاضلاب با استفاده از یک غشای نیمه تروا و به صورت فیزیکی تصفیه میگردد. این غشاها را بسته به ابعاد حفراتشان به چهار دسته میکروفیلتراسیون (MF)، اولترافیلتراسیون (UF)، نانوفیلتراسیون (NF) و اسمزمعکوس (RO) تقسیم بندی می‌کنند. در تصفیه خانه فاضلاب صنایع چرم سازی از ممبران‌ها برای اهداف مختلفی مانند نمک زدایی از پساب، احیای کروم موجود در فاضلاب، استفاده مجدد از مواد شیمیایی موجود در پساب فرایند آهک زدایی و کاهش بار آلودگی فاضلاب تولیدی در مرحله موزدایی می‌توان استفاده نمود. به طور کلی می‌توان گفته که فرایندهای غشایی راندمان تصفیه خوبی را از خود نشان داده‌اند اما مشکل آن‌ها هزینه نسبتا بالای خریداری ممبران‌ها است. 

فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته (Advanced Oxidation Processes= AOPs)

فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته از سری فرایندهای نوین و پیشرفته در تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی هستند که مکانیسم حذف آن‌ها بر اساس تولید رادیکال‌های هیدروکسیل می‌باشد. رادیکال هیدروکسیل عاملی بسیار اکسید کننده است که در فرایندهای AOP به صورت در محل تولید شده و می‌تواند طیف وسیعی از آلاینده های سخت تجزیه پذیر را به سرعت تخریب و تجزیه نماید. فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته مورد استفاده در تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی انواع مختلفی دارند که در تصویر زیر نمایش داده شده اند. این فرایندها با استفاده از عوامل اکسید کننده قوی (ازن و پراکسید هیدروژن) و/یا کاتالیست ها (آهن، منگنز، دی اکسید تیتانیوم) و گاهی با استفاده از تابش‌هایی با انرژی بالا (اشعه UV) و یا ترکیبی از موارد ذکر شده، رادیکال‌های هیدروکسیل را تولید می‌کنند. 
فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته را می‌توان هم به عنوان پیش تصفیه و هم تصفیه تکمیلی (پیشرفته) همراه با فرایندهای مرسوم تصفیه به کار گرفت تا به راندمان تصفیه دلخواه دست پیدا کرد. در صورتی که این فرایندها به عنوان پیش تصفیه به کار گرفته شوند، قابلیت تجزیه پذیری بیولوژیکی فاضلاب را افزایش می‌دهند و در صورتی که به عنوان تصفیه تکمیلی به کار روند، می‌توانند آلاینده‌هایی که حتی پس از فرایندهای مرسوم تصفیه، حذف نشده‌اند را از بین ببرند. از مزایای فرایندهای AOP می‌توان به نرخ سریع واکنش، ردپای کم، قابلیت تصفیه تقریبا تمامی ترکیبات آلی، قابلیت استفاده به عنوان ضد عفونی کننده و تولید کم لجن در مقایسه با فرایندهای شیمیایی و بیولوژیکی اشاره داشت. 

فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته بر پایه ازن

ازن یک اکسید کننده قوی است که می‎تواند آلاینده‌های آلی به تنهایی و به صورت مستقیم تخریب کند اما با توجه به این که پایه فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، تولید رادیکال‌های هیدروکسیل می‌باشد، برای انجام فرایندهای AOP بر پایه ازن نیاز است که ازن را با پراکسید هیدروژن، اشعه UV و یا هردوی آن‌ها (هم UV و هم H₂O₂) ترکیب نمود تا بدین ترتیب رادیکال‎های هیدروکسیل تولید گردند. در تصفیه فاضلاب‎ صنعت چرم سازی عمدتا از فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته بر پایه ازن به عنوان پیش تصفیه یا تصفیه تکمیلی در کنار سایر فرایندهای مرسوم استفاده می‌کنند. البته نتایج نشان داده که استفاده از فرایندهای ازن زنی پس از تصفیه بیولوژیکی و به عنوان تصفیه تکمیلی بازدهی بهتر داشته است. 

فرایندهای اکسیداسیون بر پایه فنتون

فرایندهای فنتون و فتوفنتون از فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته مورد استفاده در تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی هستند. در فرایند فنتون، یون آهن مطابق واکنش‌های زیر با هیدروژن پر اکسید واکنش می‌دهد و در نتیجه آن رادیکال هیدروکسیل تولید می‌گردد. با توجه به این که یون‌های آهن سمی نیستند و حمل و نقل پر اکسید هیدروژن نیز نسبتا ساده است، فنتون فرایندی دوستدار محیط زیست محسوب می‎شود. نتایج یکی از مطالعات نشان داده است که فرایند فنتون توانسته به راندمان حذف 93 درصد COD و 98 درصد BOD و 62 درصد کروم از فاضلاب صنایع چرم سازی دست یابد.

فرایند فنتون در عین حال که راندمان خوبی در تصفیه فاضلاب‎های چرم سازی از خود نشان داده است، محدودیت‌هایی مانند وابستگی به pH اسیدی و تولید لجن را نیز دارد. برای غلبه بر مشکل تولید لجن، انجام فرایند فتوفنتون پیشنهاد شده است. در فرایند فتوفنتون نور UV منجر به احیای یون‌های ⁺Fe² و کاهش لجن تولیدی می‌شود. در فرایند فتوفنتون علاوه بر واکنش آهن با پر اکسید هیدروژن، مطابق دو واکنش زیر نیز رادیکال هیدروکسیل تولید می‌شود که این امر به حذف آلاینده‌ها از پساب چرم سازی کمک شایانی می‎کند.

فرایندهای اکسیداسیون فتوکاتالیستی

فرایندهای فتوکاتالیستی در واقع ترکیبی از فتوشیمی و یک کاتالیست هستند که با تولید رادیکال‌های هیدروکسیل آلاینده‌های آلی را تخریب می‌کنند. در این فرایندها اشعه یووی به کاتالیست تابیده می‌شود و جذب اشعه بر سطح کاتالیست باعث می‌شود که یک الکترون از نوار ظرفیت (valence band) به نوار رسانش (conduction band) منتقل گردد. در نتیجه این انتقال، یک حفره با بار مثبت در نوار ظرفیت ایجاد می‌گردد. تولید این حامل‌های بار (جفت الکترون-حفره) زمانی صورت میگیرد که انرژی اشعه یووی تابیده شده به کاتالیست بیشتر از شکاف باند کاتالیست باشد. در صورت تشکیل جفت الکترون‌-حفره، این حامل‌های بار با مولکول‌های آلی چسبیده به سطح کاتالیست واکنش می‌دهند و در نتیجه ترکیبات آلی تجزیه می‌گردند. لازم به ذکر است تخریب آلاینده‌های آلی به دلیل تشکیل رادیکال هیدروکسیل در نوار ظرفیت (در اثر واکنش یون‌های H₂O و ^-OH) و تشکیل رادیکال سوپر اکسید در نوار رسانش در اثر کاهش اکسیژن رخ می‌دهد. لازم به ذکر است که مطالعات انجام شده در زمینه استفاده از فتوکاتالیست ها برای تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی محدود می‌باشد. 

فرایندهای اکسیداسیون الکتروشیمیایی

فرایندهای اکسیداسیون الکتروشیمیایی از سری فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته جدید هستند که با استفاده از جریان الکتریسته عوامل اکسید کننده (رادیکال‌های هیدروکسیل) را تولید و آلاینده های موجود در فاضلاب را تخریب می‌نمایند. فرایندهای الکتروشیمیایی AOP شامل اکسیداسیون آندی، فرایندهای فتوالکتروکاتالیستی و الکتروفنتون هستند. این فرایندها قادرند که ترکیبات سمی، مواد معذی و ترکیبات آلی غیر قابل تجزیه بیولوژیکی موجود در فاضلاب‌های چرم سازی را با به کارگیری الکترودهایی از جنس‌های مختلف و تولید رادیکال‌های هیدروکسیل از بین ببرند. باید اشاره داشت که استفاده از فرایندهای الکتروشیمیایی برای تصفیه فاضلاب‌های خام چرم سازی به دلیل مصرف بالای انرژی غیر اقتصادی است اما استفاده از آن‌ها به عنوان تصفیه تکمیلی هزینه معقولی دارد. 
جدول زیر راندمان استفاده از فرایندهای مختلف اکسیداسیون پیشرفته در تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی را نشان می‌دهد.

قیمت پکیج تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی

با توجه به این که کارخانه‌های مختلف تولید چرم از روش‌های مختلف دباغی استفاده می‌کنند، کیفیت و حجم پساب تولیدی در آن‌ها نیز متغیر می‌باشد. از این رو پکیچ تصفیه فاضلاب مناسب برای هر کارخانه و کارگاه باید به صورت اختصاصی طراحی گردد. بنابراین بدیهی است که پکیج تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی قیمت ثابتی ندارد و هزینه نهایی هر پکیج به مراحل طراحی شده بستگی دارد. با این حال آبکالا مفتخر است که با در اختیار داشتن مهندسان با تجربه می‌تواند بهترین پکیج تصفیه فاضلاب چرم سازی (دباغی) را با مناسب‌ترین قیمت برای مشتریان محترم طراحی نماید. برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان آبکالا تماس حاصل فرمایید. 

خرید پکیج تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی از آبکالا

همانگونه که در بخش پیش ذکر شد، پکیج تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی باید به صورت اختصاصی برای هر کارخانه و کارگاه طراحی و تولید گردد. شرکت آبکالا با در اختیار داشتن تیم مهندسی مجرب قادر است که بهترین پکیچ تصفیه فاضلاب را با توجه به مشخصات فاضلاب تولیدی در کارگاه و کارخانه چرم سازی شما، طراحی و اجرا نماید. برای دریافت راهنمایی های بیشتر جهت خرید سیستم تصفیه فاضلاب صنایع چرم سازی با کارشناسان آبکالا تماس حاصل نمایید.