تعریف فاضلاب
فاضلاب عبارت از آب های مستعمل که از مصارف معیشتی، بدرفت ها، کارخانه های صنعتی، معادن، زراعت، برف و باران و آب های زابر به وجود آمده و مواد در آن به شکل جامد و یا محلول میباشد.حجم فاضلاب توليدی در اجتماعات به موارد زير بستگی دارد :
عادات فردی, هر چه ميزان مصرف آب مردم بيشتر باشد فاضلاب توليدی آنها بيشتر خواهد شد.
نوع شبكه گردآوری فاضلاب (تركيبی يا مجزا) در نوع تركيبی حجم فاضلاب بيشتر خواهد شد.
تغييرات فاضلاب در زمان
تركيب فاضلاب
فاضلاب تقريبا 9/99 درصد آب و حدود يك دهم در صد مواد جامد در بر دارد كه بخشی از آن مواد عضوی و بخش ديگر مواد معدنی جامد به حالت محلول يا معلق در آب میباشند. بوی بد فاضلاب اغلب به علت مواد عضوی موجود در آن مي‌باشد. اين مواد بيشتر قابل تجزيه ميكروبی هستند و بعضا تجزيه ميكروبی منجر به توليد بوي نامطبوع ميشود. علاوه بر مشكل توليد بو فاضلابهای دريافت كننده مدفوع انسانی و حيوانات زنده در بر دارنده عوامل بيماری زا هستند كه از نظر آلودگی محيط بويژه منابع آب و خاك فوق‌العاده اهميت دارند. طبق پژوهش‌های انجام شده هر گرام مدفوع حدود يك بيليون عدد اشريشيا كولی، حدود 2/2 x 107 عدد استرپتوكوك مدفوعی و مقادير قابل توجهي اسپور كلوستريديوم پِرفرنژنس و انواع موجودات زنده بيماری زای ديگر نيز در بر دارد. اگرچه مقدار مدفوع انسان در جوامع و نژادهای مختلف، متفاوت است ولی ميانگين يكصد گرم برای هر فرد بالغ مقداری است كه اغلب محققين بر آن اتفاق نظر دارند.
شدت آلودگی يا قدرت فاضلاب
قدرت آلايندگی فاضلاب يا غلظت آن، هر چقدر مواد زائد موجود در فاضلاب بيشتر باشد، آن را قوی تر مي‌گويند. معمولا شدت و ضعف فاضلاب از نظر مواد عضوی موجود در آن برحسب معيارهاي زير سنجيده ميشود:
الف) اكسيجن مورد نياز زيست کیمیاوی (Biochemical Oxygen Demand) BOD5
اين معيار مهمترين ابزار سنجش مواد عضوی قابل تجزيه است كه در مورد فاضلاب كاربرد متداول دارد. در اين روش مقدار اكسيجن مورد نياز براي اكسيداسيون مواد عضوی فاضلاب توسط باكتريا‌ها به دست مي‌آيد. با استفاده از اندازه گيري مقدار اكسيجن مورد نياز، غلظت مواد عضوی موجود در فاضلاب كه قابل اكسيداسيون باكتريايي است به دست مي‌آيد0 مقدار BOD معمولا براساس پنج روز در حرارت 20 درجه سانتي گراد بيان مي‌گردد. اين مقدار همان اكسيجن مصرف شده در طول اكسيداسيون فاضلاب، در زمان پنج روز و حرارت 20 درجه است.
ب) نياز کیمیاوی به اكسيجن (Chemical Oxygen Demand) COD
در اين روش مقدار اكسيجن متناسب برای تجزيه و تثبيت کیمياوی مواد عضوی را اكسيجن مورد نياز تجزيه کيمياوی يا اصطلاحا COD گويند. اين معيار از طريق اكسيداسيون فاضلاب توسط محلول اسيد دای كرومات، تقريبا تمام مواد عضوی موجود در فاضلاب را به گاز كربنيك و آب، اكسيده مینمايد كه در اين واكنش معمولا حدود95% اكسيداسيون مواد عضوی صورت مي‌گيرد.
ج) مواد جامد معلق (Suspended Solids) SS
مواد جامد معلق يكي ديگر از نشانگرهای كيفيت فاضلاب از نظر غلظت مواد مي‌باشد اين مواد ممكن است از 100 تا 500 ميلي گرم در ليتر در فاضلاب متغير باشد.
انواع فاضلاب
• فاضلاب خانگي
• فاضلاب صنعتي
• فاضلاب سطحي
• فاضلاب کشاورزی
فاضلاب خانگي
فاضلاب خانگی خالص عبارت است از فاضلاب دستگاه هاي بهداشتي خانه ها مانند تشناب ها ، دستشويي ها ، حمام ها ، ماشين هاي لباسشويي و ظرفشويي ، پساب آشپزخانه و يا فاضلاب حاصل از شستشوي قسمت هاي گوناگون خانه .
معمولا خواص اين فاضلاب ها در سطح يک کشور يکسان است ولي غلظت آن به مقدار مصرف سرانه آب در شهر ها بستگي دارد .در شبکه هاي فاضلاب شهري ، آنچه که فاضلاب خانگي ناميده مي شود علاوه بر فاضلاب خانگي نيز ، دارای مقداری فاضلاب حاصل از مغازه ها ، فروشگاه ها و رستوران ها نيز هست که اجباراً از سطح شهر ، بطور پراکنده وارد کانال هاي فاضلاب مي شوند.
در این پسابها انواع موجودات ریز میکربها و ویروس ها و چند نوع مواد کیمیاوی معین و جود دارد که عمده ترین آن آمونیاک و نیز مقداری یوریا می باشد . این فاضلابها باید از مسیر های سر بسته به محل تصفیه هدایت گردند. جهت خنثی سازی محیط قلیایی این فاضلابها که محیط مناسب برای رشد و نمو میکروبهاست از کلورین استفاده می شود
فاضلاب صنعتي
فاضلاب های صنعتی و پساب کارخانه ها کاملا بستگي به نوع فرآورده کارخانه دارد . با توجه به اين موضوع ، مهم ترين تفاوت هاي فاضلاب صنعتي خانگي عبارتند از :
امکان وجود مواد و ترکيبات کيمياوي سمي در فاضلاب هاي صنعتي بيشتر است .
فاضلاب صنعتي ، خاصيت خورندگي و درجه اسيدي بيشتري دارد .
امکان وجود موجودات زنده در فاضلاب صنعتي کمتر است .
تنها بخشي از فاضلاب های صنعتی وجود دارد که در اکثر کارخانه ها داراي خاصيتي کم و بيش يکسان است . اين فاضلاب ، حاصل از تشکيلات سرد کننده کارخانه هاست. ميزان آلودگي اين فاضلاب به تعداد دفعات استفاده از آب در قسمت هاي سرد کننده بستگي دارد . معمولا آلودگي فاضلاب اين بخش کمتر از آلودگي فاضلاب ساير قسمت هاي کارخانه است و بيشتر آلودگي آن نيز به علت وجود مواد نفتي و روغني است .
مواد کیمیاوی موجود در فاضلابهای صنعتی
بسته به نوع کارخانه ها و محصول تولید آنها" ترکیبات کیمیاوی و در صد آنها در پسابهای صنعتی متفاوت است.
اما از مهمترین این ترکیبات می توان به : آرسنیک، سرب، کادمیم و مرکیوری اشاره کرد. این مواد از طریق پساب کارخانجات تهیه کاغذ پلاستیک مواد دفع آفات نباتی استخراج معادن وارد آبهای جاری و محیط زیست می شود .span>
از مهمترین فجایع آلودگی با مرکیوری به فاجعه آلودگی آب رودخانه میناماتا در جاپان با ترکیبات ارگان و مرکوریک که به عنوان کاتالیزور در کارخانه پلاستیک سازی استفاده می شود میتوان اشاره کرد که طی آن مردم اطرف رودخانه به مرض اسرار آمیزی مبتلا شدند که ناشی از وجود مرکیوری فراوان در بدن آنها بود و هزاران نوزاد ناقص الخلقه و فوت تعدادی از مردم ونتیجه آلودگی آب با پساب این کارخانه بود.
فاضلاب سطحي
فاضلاب سطحی ناشي از بارندگي ، ذوب يخ ها و برف هاي نقاط بلند است . اين فاضلاب ها به علت جاري شدن در سطح زمين و تماس با زباله هاي روي زمين و شستشوي سطح سرک ها و پشت بام ها آلوده شده و همچنين ، مقداري مواد عضوی و معدني به آنها اضافه مي شود . لذا ، در شروع بارندگي درجه آلودگي فاضلاب های سطحی زياد و پس از پاک شدن سطوح بارش از مقدار آلودگي آن کاسته ميشود.
فاضلاب زراعتی
در این فاضلابها سموم زراعتی مانند هایدرو کاربنهای هلوجنی ddt آیودین ترکیبات فسفر دار نظیر پاراتیون وجود دارد
مخصوصا ترکیبات ترکیبات هلوجنی بسیار خطرناک هستند. وهنگاهی که توام با زراعت در لایه های زمین نفوذ نمایند یا به بیرون از محیط هدایت شوند باعث ایجاد فاضلابهای زراعتی فوق العاده خطر ناک می شوند.
علل لزوم تصفيه فاضلاب
فاضلاب میبايست قبل از اينكه در مرحله نهايی به آبها و یا محیط زیست دفع گردد، تصفيه شود تا اينكه:
الف) بيماریهای واگير ناشی از آلودگیهای فاضلاب مهار و سلامتی عمومی تامين گردد.
ب) حفظ منابع آب، از طريق عدم آلودگی آبهای سطحی و زيرزمينی و در صورت امكان استفاده مجدد از بخش عظيمی از آب مصرف شده برای مصارف خاص نظير فعاليت‌های زراعتی و پرورش آبزيان.
ج) حفظ محيط زيست ؛ فاضلاب را به روش‌های متعددی تصفيه مي‌كنند. در بين اين روش‌ها، تصفيه زيست شناختی، رايج تر است. هدف از تصفيه فاضلاب به نوعی همان پاسخ سوال " چرا فاضلاب را تصفيه كنيم" مي‌باشد. اما اگر به صورت ويژه به آن نگاه شود، هدف از تصفيه فاضلاب عبارت است از:
اهداف ويژه تصفيه فاضلاب
الف) تثبيت مواد عضوی.
ب) توليد فاضلاب قابل تخليه در محيط و محافظت از محيط زيست.
ج) استفاده مجدد از آب و مواد جامد ناشی از تصفيه فاضلاب
تجزيه و تثبيت مواد عضوی موجود در فاضلاب اغلب از طريق فرايندهای زيست شناختی، به دو روش هوازی و بی هوازی صورت می‌گيرد.
منشأ فضلاب
منشأ فاضلاب می‌تواند موارد زیر باشد:
فاضلاب انسانی (مدفوع، دستمال توالت استفاده شده، ادرار یا دیگر مایعاتی که از بدن خارج می‌شوند)، به عنوان آب سیاه شناخته می‌شود، معمولاً از روشویی یا دستشویی خارج می‌شود.
چاه های جذبی
تخلیه کثافات جامد و مایع
تخلیه کارخانه‌های تصفیه فاضلاب
آب مورد استفاده در شستشو (شستشوی شخصی، لباس، کف زمین، ظرف‌ها و غیره) که به عنوان پساب شناخته می‌شود.
بارش باران جمع‌آوری شده در پشت بام، حیاط، جدول‌ها و غیره. (بطور کلی بدون وجود روغن یا سوخت)
آب زیرزمینی نفوذ کرده به فاضلاب
مازاد مایعات تولید شده از منابع خانگی (نوشیدنی‌ها، روغن پخت‌وپز، آفت‌کش‌ها، روغن موتور، رنگ، مایعات تمیزکننده و غیره)
آب جاری‌شده از راه‌ها، سقف‌ها، پیاده‌روها/ سنگ‌فرش‌ها (ترکیب‌شده با روغن‌ها، مدفوع حیوانات، زباله ها، گازوئیل/ بنزین، سوخت دیزل یا لاستیک‌های باقی‌مانده، پس‌مانده صابون، مواد فلزیِ خارج‌شده از اگزوز وسایل نقلیه
نفوذ آب دریا (با حجم بالایی از نمک و میکروب)
نفوذ مستقیم آب رودخانه (با حجم بالایی از موجودات ریز زنده)
ورود مستقیم مایعات ساخت انسان (دفع غیرقانونی از آفت کش‌ها، روغن‌های استفاده شده و غیره)
زهکشی‌های بزرگ‌راه (روغن، مواد ضد یخ)
موارد حمل شده با طوفان (تقریباً همه چیز از جمله وسایط نقلیه و غیره)
آب سیاه (آبهای سطحی آلوده به فاضلاب)
زباله‌های صنعتی
زهکشی‌های سایت‌های صنعتی (گل و لای، شن و ماسه، مواد قلیایی، روغن، باقی‌مانده‌های کیمیاوی)
آبهای سرد‌کننده صنعتی
آبهای فرایندهای صنعتی
زباله‌های عضوی، شامل فاضلابهای کشتارگاه‌ها، کارخانه‌های لبنیات و غیره.
زباله‌های عضوی یا زیست تخریب ناپذیر / سخت تخریب پذیر (داروهای کیمیاوی یا آفت‌کش‌ها)