انواع فاضلاب
به طور کل انواع فاضلاب برای تصفیه فاضلاب شهری به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند. دسته‌بندی فاضلاب شهری به این ترتیب است:
- فاضلاب شهری یا فاضلاب خانگی
- فاضلاب صنعتی
- فاضلاب سطحی یا آب‌های سطحی
- فاضلاب کشاورزی
الف) انواع فاضلاب شهری
فاضلاب شهری به طور معمول حاصل عملکرد انسانی است.
این نوع از فاضلاب معمولاً از ماشین ظرف‌شویی، ماشین لباس‌شویی، استحمام و سرویس بهداشتی تولید می‌شود. لازم به ذکر است آنچه به عنوان فاضلاب شهری (خانگی) معرفی می‌شود حاصل مجموع تمام فاضلاب‌های شهری مانند مغازه‌ها، رستوران‌ها، منازل و غیره است. رنگ فاضلاب شهری بیان‌گر عمر آن است.
فاضلاب تازه دارای رنگ خاکستری و فاضلاب مانده دارای رنگ تیره و سیاه است .
ب) فاضلاب صنعتی در تصفیه فاضلاب شهری
این نوع از فاضلاب‌ها حاصل فعالیت مراکز صنعتی مانند کارخانه‌ها و یا کارگاه‌ها است.
فاضلاب صنعتی با توجه به صنعتی که از آن تولید می‌شود ممکن است شامل مواد خطرناکی مانند جیوه، سرب، مواد اسیدی و … باشد. نکته حائز اهمیت این است که فاضلاب صنعتی به هیچ عنوان نباید با فاضلاب شهری ترکیب شود. تصفیه فاضلاب صنعتی معمولاً نیازمند هزینه‌ی بالا و تخصص است.
ج) فاضلاب کشاورزی
فاضلاب کشاورزی به طور معمول شامل سموم و ضد آفت‌ها است. همچنین به دلیل تماس آب با کودهای شیمیای عموماً این پساب‌ها آلوده به مواد شیمیایی نیز هستند. منشأ تولید فاضلاب کشاورزی این زمین‌های کشاورزی، مزارع و باغات است.
د) فاضلاب سطحی در تصفیه فاضلاب شهری
فاضلاب‌های سطحی ناشی از بارندگی، ذوب شدن برف و موارد مشابه است.
این فاضلاب‌ها با فاضلاب‌های شهری ترکیب شده و سپس به سمت تصفیه خانه هدایت می‌شوند.
لازم به توضیح است این فاضلاب‌ها در مسیر خود با مواد معدنی زمین، آلاینده‌های هوا و آشغال‌ها در تماس هستند. در برخی از مناطق مانند جنوب شهر تهران ممکن است این فاضلاب‌ها به شدت آلوده باشند.
علت این مسأله بالا بودن آلاینده‌های هوا و تماس فاضلاب سطحی با این آلاینده‌های است.
شاخص‌های کیفیت فاضلاب
هر ماده قابل کاهش و اکسایش در آب راه‌های طبیعی یا فاضلاب‌های صنعتی می‌تواند با فرایندهای بیوشیمیایی ( میکروبی) یا شیمیایی اکسید شود.
در نتیجه میزان اکسیژن در آب کاهش خواهد یافت.
اساساً، واکنش اکسیداسیون بیوشیمیایی به شرح زیر است:
Oxidizable material + bacteria + nutrient + O2 → CO2 + H2O + oxidized inorganics such as NO3- or SO4—
مصرف اکسیژن با کاهش مواد شیمیایی از جمله سولفید و نیتریت به شرح زیر است:
Oxidizable material +–S– + 2 O2 → SO4-
Oxidizable material +NO2- + ½ O2 → NO3-
همان گونه که اشاره شد تمام آب راه‌های طبیعی شامل از آنجایی که همه آبراه‌های طبیعی شامل باکتری و مواد مغذی هستند. تقریباً هر نوع ترکیب زائدی که وارد این آب‌راه‌ها می‌شوند واکنش‌های بیوشیمیایی را آغاز می‌کنند. این نوع واکنش‌های بیوشیمیایی که در آزمایشگاه‌ها اندازه‌گیری می‌شوند اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی ( BOD ) نامیده می‌شوند.این مواد شیمیایی مسئول شکستن اکسیدکننده‌های قوی هستند، این واکنش‌های شیمیایی که در آزمایشگاه انجام می‌شوند اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) نامیده می‌شوند. هر دو آزمایش BOD و COD برای اندازه‌گیری ارتباط اثر کاهش اکسیژن حاصل از آلاینده‌های فاضلابی هستند. تأثیر هر دو آزمایش بهطور گسترده‌ای در اندازه‌گیری اثر آلاینده‌ها به اثبات رسیده است. آزمایش BOD برای اندازه‌گیری اکسیژن مورد نیاز برای آلاینده‌های زیست‌فروسایی است.
درحالی‌که آزمایش COD برای اندازه‌گیری اکسیژن موردنیاز برای آلاینده‌های اکسیدشونده است.
اصطلاح BOD پنج – روزه مقدار اکسیژن مصرف‌شده توسط اکسیداسیون بیوشیمیایی مواد تشکیل‌دهنده فاضلاب را در دوره ۵ روزه اندازه‌گیری می‌کند. مقدار کل اکسیژن مصرفی در زمان واکنش‌های بیوشیمیایی که تا پایان آن مصرف می‌شود BOD نهایی نامیده می‌شود. از آنجایی که BOD نهایی زمان بر است، BOD پنج – روزه به عنوان واحد اندازه‌گیری ارتباط اثرات آلودگی، تقریباً بطور جهانی تصویب شده‌است.
همچنین آزمایش‌های COD مختلف زیادی وجود دارند که COD چهار-روزه از همه معمول‌تر است.
دفع انواع فاضلاب
در بعضی از مناطق شهری، فاضلاب‌های بهداشتی و فاضلابی که از خیابان‌ها به دلیل بارش باران یا طوفان‌ها جاری می‌شود جداگانه منتقل می‌شوند.
دسترسی به هر کدام از این‌ها از یک منهول امکان‌پذیر است.
در طول بارش‌های شدید ممکن است فاضلاب‌های بهداشتی سرریز کنند و به محیط زیست جاری شوند.
این مورد می‌تواند تهدید جدی برای بهداشت عمومی و محیط زیست باشد.
تصفیه
روش‌های تصفیه فاضلاب
روش‌های بسیاری برای تصفیه فاضلاب از انواع مواد تشکیل دهنده آن وجود دارد.
دو روش اصلی مورد استفاده برای تصفیه فاضلاب به شرح زیر است:
استفاده از زباله‌های آب به عنوان منبع مانند ساختن تالاب. تأکید بر آلودگی مانند انواع کارخانه‌های تصفیه‌کننده امروزی.
بیشتر فاضلاب‌ها در مقیاس صنعتی پرانرژی در تصفیه خانه‌های فاضلاب (WWTPs) تصفیه می‌شوند که شامل مراحل تصفیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می‌باشند.
تصفیه هوازی
مهم‌ترین سیستم تصفیه هوازی، فرایند لجن فعال است، اساس آن نگهداری و چرخش توده مخلوط تشکیل شده از میکرو ارگانیسم‌هایی است که توانایی جذب و جذب سطحی مواد آلی درون فاضلاب را دارند. فرایندهای تصفیه بی‌هوازی فاضلاب بهطور گسترده‌ای در تصفیه فاضلاب صنعتی و لجن‌های بیولوژیکی استفاده می‌شوند.
بعضی فاضلاب‌ها خطرات بالایی برای استفاده دوباره آب دارند. برای اکثر فاضلاب‌ها روش‌های زیست محیطی با استفاده از سیستم‌های نی‌زار استفاده می‌شود، مثل تالاب‌های ساخته شده. قسمت سوم تصفیه‌ها استفاده بیشتری دارند و عمومی‌ترین تکنولوژی مورد استفاده، میکروفیلتراسیون یا غشای مصنوعی می‌باشند. بعد از فیلتراسیون غشایی، فاضلاب تصفیه شده غیرقابل تشخیص از آب طبیعی قابل نوشیدن (بدون مواد معدنی) باشد. نیترات با روش‌های طبیعی در تالاب از فاضلاب خارج می‌شود اما همچنان نیتروژن دهی میکروبی وجود دارد. مقدار کمی متانول توسط باکتری‌های کربنی اضافه می‌شود. تصفیه خانه‌های اوزونی نیز محبوبیت رو به رشدی دارند و از ژنراتور اوزون استفاده می‌کنند. به این صورت که آلودگی‌های آب را مانند حباب‌های اوزونی از مخزن خارج می‌کنند اما انرژی فشرده می‌شود.
دفع فاضلاب از یک کارخانه صنعتی سخت و هزینه‌بر می‌باشد.
پالایشگاه‌های نفت، کارخانه‌های شیمیایی و پتروشیمی در محل خود امکاناتی دارند تا فاضلابشان را تصفیه کنند.
بنابراین، غلظت آلاینده‌ها در فاضلاب تصفیه‌شده آنها مطابق با مقررات محلی یا ملی در مورد دفع فاضلاب در کارخانه‌ها یا داخل رودخانه، دریاچه یا اقیانوس می‌باشد.
استفاده مجدد
فاضلاب تصفیه شده می‌تواند دوباره به عنوان آب آشامیدنی، برج خنک‌کننده در صنعت ، شارژ مجدد سفره‌های آب، در کشاورزی و توان بخشی اکوسیستم طبیعی استفاده شود.
استفاده از فاضلاب تصفیه نشده در کشاورزی
حدود ۹۰ درصد فاضلاب تولید شده در سطح جهان تصفیه نشده باقی می‌ماند و باعث آلودگی گسترده آب بخصوص در کشورهای کم درآمد می‌شود. استفاده از فاضلاب تصفیه نشده برای آبیاری زمین‌های کشاورزی رو به افزایش است. درحالی که بخش کشاورزی برای افزایش منابع آبی خود با صنعت و شهروندان در رقابت است اغلب هیچ جایگزینی برای کشاورزان وجود ندارد که از آب آلوده شده با فاضلاب شهری مستقیماً برای آبیاری محصولات خود استفاده نکنند.
خطرات بهداشتی آبیاری با آب آلوده
خطرات بهداشتی قابل توجهی در استفاده از این نوع آب وجود دارد.
فاضلاب‌های شهری می‌توانند شامل مخلوطی از آلودگی‌های بیولوژیکی و شیمیایی باشند.
در کشورهای کم درآمد، اغلب سطح بالایی از پاتوژن در فضولات وجود دارد، در حالیکه در کشورهای در حال توسعه جایی که صنعت از مقررات زیست‌محیطی پیشی می‌گیرد خطرات ناشی از مواد شیمیایی آلی و غیرآلی در حال افزایش است. مؤسسه بین‌المللی مدیریت آب خواستار یک رویکرد چند مانعی برای استفاده از فاضلاب و تشویق کشاورزان برای اتخاذ رفتارهای با خطر کمتر، هستند. این رویکردها شامل متوقف کردن آبیاری چند روز قبل از درو به منظور از بین رفتن پاتوژن‌ها در برابر نور خورشید، جلوگیری از آلوده شدن برگ‌هایی که بهطور خام مصرف می‌شوند بادقت در آب دادن به آنها، ضدعفونی کردن سبزیجات یا خشک کردن لجن مدفوع انسانی پیش از استفاده به عنوان کود، می‌باشند.
