منتشر شده توسط

تاریخ انتشار مقاله :

تاریخ بروزرسانی مقاله : 04-08-1404

تعداد کلمات : 4100

آدرس مقاله : لینک مقاله

ملاحضات زیست محیطی در دفع پساب کلر زده فاضلاب صنعتی

ملاحضات زیست محیطی در دفع پساب کلر زده فاضلاب صنعتی

مقدمه

فرآیند های صنعتی از تولید مواد شیمیایی گرفته تا تولید برق، فاضلابی تولید می کنند که حاوی ترکیبات کلر دار است. پساب های صنعتی کلر دار یک نگرانی عمده زیست محیطی در سراسر جهان به شمار می رود، زیرا این پساب ها می توانند مواد سمی پایدار را وارد رودخانه ها، دریاچه ها و اقیانوس ها کنند. اگر به شکل مناسب مدیریت نشود، این پساب های کلر دار باعث آلودگی اکوسیستم های آبی می شوند، به حیات وحش آسیب می رسانند و سلامت جوامع انسانی را به خطر می اندازند. این فاضلاب ها ممکن است حاوی کلر باقی مانده از فرآیند گند زدایی باشند یا انواع ترکیبات آلی کلر دار که در حین تولید شکل گرفته اند. در صورت رها سازی بدون تصفیه کافی، حتی سطوح پایین کلر یا ترکیبات کلر دار می توانند محیط زیست را نابود کنند. برای مثال غلظت های اندک کلر زیر 0.02 میلی گرم بر لیتر می توانند برای ماهی ها و بی مهرگان آبزی کشنده باشند. به مرور زمان آلاینده های کلر دار در زنجیره های غذایی انباشته می شوند و در رسوبات باقی می مانند و باعث آسیب بلندمدت می شوند.

درک پساب های صنعتی کلر دار

منظور از پساب های صنعتی کلر دار، جریان های فاضلاب صنعتی است که حاوی کلر یا ترکیبات شیمیایی کلر دار هستند. این پساب ها عمدتاً از دو طریق ایجاد می شوند: یا به طور عمدی به آن ها کلر اضافه می شود (برای مثال جهت ضد عفونی آب یا جلوگیری از رشد جلبک در سیستم های خنک کننده)، یا فاضلاب در طول فرآیند های صنعتی محصولات جانبی و مواد شیمیایی کلر دار را به خود جذب می کند. نمونه های رایج عبارتند از آبی که برای از بین بردن باکتری ها پیش از تخلیه کلر زنی شده است و نیز پساب های فرایندی که حاوی حلال های آلی کلرینه، آفت کش های کلر دار یا محصولات جانبی کلر دار هستند. در واقع یکی از اهداف اصلی بسیاری از واحدهای صنعتی، کاهش مواد سمی و ارگانیک با کلر زنی در تصفیه فاضلاب صنعتی است تا خطرات زیست‌ محیطی کاهش یابد و آب خروجی ایمن‌ تر شود. از آن جا که کلر یک عنصر واکنش پذیر است، به راحتی انواع ترکیبات را در آب تشکیل می دهد؛ از نمک های ساده مانند یون کلرید گرفته تا ترکیبات آلی کلر دار پیچیده. پساب های کلر دار معمولاً حاوی مخلوطی از آلاینده ها هستند: کلر آزاد باقی مانده، ترکیبات کلرامین و مولکول های آلی که اتم های کلر به آن ها متصل شده است. هر یک از این موارد می تواند رفتار متفاوتی در محیط زیست داشته باشد. شناخت ترکیب و منابع پساب های صنعتی کلر دار از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا پایه و اساس ارزیابی تأثیرات بالقوه زیست محیطی آن ها و تعیین راهبرد های مناسب برای دفع و تصفیه را فراهم می کند.

منابع صنعتی رایج پساب کلر دار

طیف وسیعی از صنایع در جریان عملیات خود پساب های کلر دار تولید می کنند. کارخانه های خمیر و کاغذ در گذشته حجم بالایی از فاضلاب حاوی ترکیبات آلی کلر دار تولید می کردند که دلیل آن فرآیند های سفید گری مبتنی بر کلر بود. کارخانه های تولید مواد شیمیایی به ویژه آن هایی که حلال های کلر دار (مانند تری کلرواتیلن یا وینیل کلرید)، پلاستیک ها (مانند PVC) و آفت کش ها تولید می کنند اغلب در جریان پساب خود محصولات جانبی کلر دار دارند. بخش های پتروشیمی و داروسازی نیز ممکن است پسماند های آلی کلر دار را از مراحل سنتز و شست و شو دفع کنند. علاوه بر این نیروگاه ها و پالایشگاه ها غالبا برای جلوگیری از رشد زیستی در لوله ها، آب خنک کننده خود را کلر زنی می کنند که این امر به خروجی های آب خنک کننده کلر دار منجر می شود. صنایع نساجی و سفید گری از کلر یا هیپوکلریت برای سفید کردن پارچه ها استفاده می کنند که این امر منجر به تولید فاضلاب حاوی محصولات جانبی کلر دار می شود. حتی فرآوری مواد غذایی یا تولید قطعات الکترونیکی نیز می توانند سهمی داشته باشند برای مثال، عملیات شست و شویی که از آب کلر زده برای ضد عفونی استفاده می کند. حتی تأسیسات تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی نیز در صورتی که برای گند زدایی از کلر استفاده کنند خود به منبع پساب کلر دار تبدیل می شوند. این منابع متنوع نشان می دهند که پساب های کلر دار محدود به یک بخش نیستند؛ بسیاری از فرآیند های صنعتی به طور ناخواسته آلاینده های کلر دار ایجاد می کنند که باید در دفع فاضلاب مورد توجه قرار گیرند.

ترکیب و ویژگی های پساب کلر دار

فاضلاب صنعتی کلر دار با حضور کلر در اشکال شیمیایی مختلف مشخص می شود که هر یک رفتار محیط زیستی آن را تحت تأثیر قرار می دهد. یک جزء معمولاً کلر آزاد یا باقی مانده است (شامل گاز کلر، اسید هیپوکلروس و یون های هیپوکلریت) که پس از گند زدایی در آب باقی می ماند. این کلر آزاد به شدت واکنش پذیر و برای موجودات آبزی سمی است، اما می تواند به مرور زمان تجزیه شود یا خنثی گردد. جزء دیگر، شکل های ترکیبی کلر مانند کلرامین ها است که وقتی کلر با آمونیاک یا نیتروژن آلی واکنش می دهد تشکیل می شوند؛ کلرامین ها پایدار تر از کلر آزاد هستند و می توانند باقی بمانند و موجب سمیت مزمن شوند. نکته مهم این که، پساب های کلر دار ممکن است حاوی مجموعه ای از ترکیبات آلی کلر دار نیز باشند. دامنه آن ها از حلال های فرار (مانند کلروفرم و کربن تتراکلرید) تا ترکیبات نیمه فرار و غیر فرار مانند کلروفنول ها، بی فنیل های چند کلره (PCB)، دیوکسین ها و فوران ها را شامل می شود. این ترکیبات غالباً پایدار (مقاوم در برابر تجزیه طبیعی)، آب گریز (مایل به تجمع در رسوبات و موجودات زنده) و سمی هستند. از این رو در بسیاری از صنایع استفاده از مواد گندزدا و ضدعفونی‌ کننده باکیفیت اهمیت ویژه‌ ای دارد و انتخاب منابع مطمئن مانند خرید کلر نیرو کلر اصفهان 65 درصد می‌ تواند نقش کلیدی در کنترل و کاهش خطرات زیست‌ محیطی ایفا کند. ویژگی‌ هایی مانند سمیت بالا، قابلیت تجمع زیستی و پایداری شیمیایی باعث می‌ شوند که پساب‌ های کلر دار از نظر حفاظت محیط زیست به طور ویژه چالش‌ برانگیز باشند. دفع مؤثر مستلزم رسیدگی به هر یک از این مؤلفه‌ ها از طریق فرآیندهای تصفیه هدفمند است که کلر را حذف یا خنثی کنند و مولکول‌ های کلر دار پیچیده را تجزیه نمایند.

تأثیر بر اکوسیستم های آبی

زمانی که پساب های کلر دار وارد رودخانه ها، دریاچه ها یا آب های ساحلی می شوند، می توانند تأثیرات فوری و گسترده ای بر اکوسیستم های آبی داشته باشند. حیات آبزی به کلر و سموم کلر دار بسیار حساس است. حتی در غلظت های بسیار پایین، کلر باقی مانده در فاضلاب تخلیه شده می تواند سمیت حاد ایجاد کند ماهی ها، دوزیستان، سخت پوستان و پلانکتون ها ممکن است بر اثر تماس با آب کلر دار کشته شده یا آسیب ببینند. برای مثال غلظت هایی از کلر که برای آب آشامیدنی انسان بی خطر محسوب می شوند، می توانند برای ماهی ها و موجودات کوچک آبزی به طور مهلکی بالا باشند. علاوه بر این آلاینده های آلی کلر دار در پساب – مانند فنول های کلر دار یا حلال های کلر دار می توانند جانوران آبزی را مسموم کنند، نرخ تولید مثل را کاهش دهند و رفتار آن ها را تغییر دهند. بی مهرگان کفزی (جاندارانی که در رسوبات زندگی می کنند) و جلبک ها نیز می توانند تحت تأثیر قرار گیرند که به تغییر در ترکیب گونه ها در اکوسیستم منجر می شود. نتیجه آن اغلب کاهش تنوع زیستی و اختلال در زنجیره های غذایی است، اگر گونه های کلیدی مانند پلانکتون ها یا لارو حشرات حذف شوند، گونه هایی که از آن ها تغذیه می کنند (مانند ماهی ها) نیز کاهش خواهند یافت. تخریب زیستگاه تأثیر دیگری است: برخی ترکیبات کلر دار می توانند در رسوبات باقی بمانند و آلودگی بلندمدتی ایجاد کنند که بر موجودات کفزی و گیاهان اثر می گذارد. بنابراین کنترل و تصفیه پساب های کلر دار پیش از رسیدن آن ها به آبراهه های طبیعی برای جلوگیری از چنین آسیب های بوم شناختی ضروری است.

تجمع زیستی و سم شناسی محیطی آلاینده های کلر دار

بسیاری از آلاینده های کلر دار موجود در فاضلاب های صنعتی تمایل به تجمع زیستی دارند، به این معنا که به مرور در بافت های موجودات زنده انباشته می شوند. موادی مانند بی فنیل های چند کلره (PCB)، دیوکسین ها و برخی آفت کش های کلر دار (مانند د.د.ت) نه تنها سمی هستند بلکه در محیط نیز بسیار پایدار می مانند. وقتی این ترکیبات از طریق تخلیه فاضلاب وارد پیکره های آبی می شوند، ممکن است توسط جانداران کوچک و پلانکتون ها جذب شوند. چون این آلاینده ها به سادگی تجزیه یا دفع نمی شوند، غلظت آن ها با حرکت به سطوح بالاتر زنجیره غذایی افزایش می یابد، فرآیندی که به نام بزرگ نمایی زیستی (bio-magnification) شناخته می شود. ماهی ها، پرندگان و پستانداران شکارچی (از جمله انسان) که طعمه آلوده مصرف می کنند می توانند مقادیر بالایی از این مواد را در بدن خود انباشته کنند. اثرات سم شناسی محیطی آن شدید است: شکارچیان رأس هرم ممکن است به دلیل بار سموم کلر دار دچار شکست در تولید مثل، ناهنجاری های رشدی، سرکوب سیستم ایمنی و سایر مشکلات سلامتی شوند. این آلودگی می تواند برای چندین دهه پابرجا بماند زیرا این مواد بسیار کند تجزیه می شوند. ماهیت تجمع زیستی آلاینده های کلر دار به این معنا است که حتی غلظت های پایین در آب می توانند در طول زمان به سطوح خطرناک در جانداران تبدیل شوند. بنابراین، در ملاحظات زیست محیطی مربوط به دفع فاضلاب کلر دار باید به انباشت درازمدت آن ها در شبکه های غذایی و نه فقط سمیت فوری توجه شود و لزوم حذف این ترکیبات پیش از رها سازی پساب مورد تأکید قرار گیرد.

مخاطرات و نگرانی های سلامت انسان

پساب های صنعتی کلر دار می توانند به طور غیر مستقیم خطرات قابل توجهی برای سلامت انسان ایجاد کنند که این امر عمدتاً از طریق آلوده کردن منابع آب آشامیدنی، غذا های دریایی و محیط زیست گسترده تر رخ می دهد. یکی از این خطرات ناشی از محصولات جانبی گند زدایی (DBP) مانند تری هالومتان ها و اسید های هالو استیک است که وقتی کلر با مواد آلی طبیعی واکنش می دهد تشکیل می شوند. برخی از این محصولات جانبی، مانند کلروفرم (یک تری هالومتان)، به عنوان عوامل احتمالی سرطان زا در انسان طبقه بندی می شوند. اگر این محصولات جانبی وارد آب زیر زمینی یا آب های سطحی مورد استفاده برای شرب شوند، می توانند خطر ابتلا به سرطان را در بلندمدت افزایش دهند (برای مثال بین مواجهه مزمن با آب کلر دار و سرطان مثانه ارتباط مشاهده شده است). حلال های کلر دار و سایر مواد شیمیایی موجود در پساب ها نیز می توانند آبخوان ها یا آب های سطحی مورد استفاده جوامع را آلوده کنند و از این طریق موجب مواجهه احتمالی از طریق آب آشامیدنی یا استحمام شوند. به عنوان مثال، انتشار حلال های کلر دار صنعتی باعث ایجاد آلودگی گسترده در آب زیر زمینی شده است و مواجهه با حلال هایی مانند تری کلرواتیلن یا پرکلرواتیلن با آسیب به کبد و سیستم عصبی و بروز سرطان مرتبط دانسته شده است. علاوه بر این، تجمع زیستی آلاینده های پایدار کلر دار در ماهی ها و غذا های دریایی مسیری برای مواجهه انسان فراهم می کند. افرادی که ماهی از آب های آلوده مصرف می کنند ممکن است PCB، دیوکسین یا آفت کش های ارگانو کلره ای که در بافت ها انباشته شده اند را وارد بدن خود کنند که می تواند به مشکلات سلامتی مانند اختلالات رشد، نقص عملکرد سیستم ایمنی و افزایش خطر سرطان منجر شود. حتی تماس تفریحی با آب آلوده (شنا، ماهی گیری) نیز می تواند نگران کننده باشد اگر میزان کلر بالا باشد. وجود خود کلر در آب می تواند باعث تحریک پوست و چشم در شناگران شود و ممکن است در بدن یا محیط واکنش داده و گاز های محرک ایجاد کند. در مجموع، با این که انسان ها ممکن است به طور مستقیم پساب صنعتی تصفیه نشده را ننوشند، آلاینده های آن می توانند وارد منابع آب و غذای انسان شوند و بنابراین کنترل و تصفیه سخت گیرانه فاضلاب کلر دار یک اولویت بهداشت عمومی محسوب می شود.

استاندارد ها و دستور العمل های مقرراتی

به دلیل مخاطرات مرتبط با فاضلاب کلر دار، دولت ها و نهاد های بین المللی استاندارد ها و دستور العمل های مقرراتی را برای تنظیم دفع آن وضع کرده اند. در بسیاری از کشور ها، تأسیسات صنعتی باید مجوز های تخلیه کسب کنند که حدود سخت گیرانه ای برای کلر باقی مانده و آلاینده های معین کلر دار در پساب ها تعیین می کند. برای مثال، مقررات زیست محیطی اغلب ایجاب می کنند که کلر باقی مانده کل در فاضلاب خروجی زیر یک آستانه بسیار پایین (در حدود چند صدم میلی گرم در لیتر یا حتی غیر قابل شناسایی) باشد تا از آبزیان محافظت شود. برای نمونه، مقررات مربوط به کارخانه های خمیر و کاغذ انتشار ترکیبات آلی کلر دار مانند دیوکسین ها و فوران ها را به شدت محدود می کند. توافق نامه های بین المللی نیز نقش دارند: کنوانسیون استکهلم درباره آلاینده های آلی پایدار بسیاری از مواد شیمیایی کلر دار از جمله PCB و برخی آفت کش ها را به دلیل پایداری و تجمع زیستی آن ها مشمول حذف یا محدودیت شدید کرده است. صنایع معمولاً ملزم هستند که به طور منظم پساب های خود را برای پارامتر هایی مانند کلر، نیاز اکسیژن شیمیایی (COD) و مواد سمی معین پایش کنند. عدم رعایت استاندارد ها می تواند منجر به جریمه یا توقف عملیاتی شود. این مقررات و دستور العمل ها صنایع را وادار می کنند که مراحل مؤثر تصفیه فاضلاب و کلر زدایی را اجرا کنند. با گذشت زمان سخت گیرانه تر شدن استاندارد ها نیز نوآوری را برانگیخته است برای مثال، نیاز به کاهش انتشار دیوکسین باعث شد صنعت کاغذ به سوی فرآیند های سفید گری بدون کلر حرکت کند. در مجموع، چارچوب مقرراتی محکمی در بسیاری از مناطق برقرار است تا اطمینان حاصل شود که دفع پساب های صنعتی کلر دار به گونه ای مدیریت می شود که تأثیرات زیست محیطی و بهداشتی به حداقل برسد.

چالش های تصفیه پساب های کلر دار

تصفیه پساب های صنعتی کلر دار چندین چالش را به همراه دارد که باید برای دستیابی به دفع ایمن بر آن ها غلبه کرد. اول این که سمی بودن کلر و محصولات جانبی آن بدان معناست که حتی ناکارآمدی های کوچک در تصفیه می تواند پیامد های زیست محیطی قابل توجهی داشته باشد. بر خلاف برخی آلاینده ها که در سطوح پایین قابل تحمل هستند، کلر در غلظت های بسیار ناچیز نیز مضر است و حاشیه خطای بسیار اندکی را باقی می گذارد. دوم این که بسیاری از ترکیبات آلی کلر دار در فاضلاب از لحاظ شیمیایی پایدار هستند و در برابر روش های معمول تصفیه مقاوم هستند. برای مثال، مولکول های با درجه کلرزنی بالا مانند PCB یا برخی هیدروکربن های کلر دار به سادگی در سیستم های استاندارد تصفیه زیستی تجزیه نمی شوند، زیرا میکروب های معمول آن ها را به راحتی مصرف نمی کنند یا حتی ممکن است فعالیت میکروبی را مهار کنند. این پایداری نیاز به مراحل تصفیه تخصصی یا چندگانه دارد. سوم این که وجود ترکیبات مخلوط پیچیده می تواند تصفیه را دشوار کند؛ کلر ممکن است در طی فرآیند تصفیه واکنش داده و محصولات جانبی ثانویه تشکیل دهد. برای نمونه، استفاده از کلر برای گند زدایی می تواند در حضور مواد آلی محصولات جانبی ناخواسته ایجاد کند که مستلزم مراحل تصفیه اضافی برای حذف آن ها است. علاوه بر این برخی روش ها ممکن است صرفاً آلاینده ها را به فازی دیگر منتقل کنند (برای مثال به لجن یا هوا)، که نیاز به مدیریت اضافی این پسماند ها ایجاد می کند. همچنین محدودیت های اقتصادی و فنی نیز نقش دارند؛ روش های پیشرفته مانند برخی فرآیند های اکسیداسیون شیمیایی یا فیلتراسیون کربن می توانند نصب و بهره برداری پر هزینه ای داشته باشند که ممکن است برای تأسیسات کوچک تر سنگین باشد. بر طرف کردن این چالش ها نیازمند یک زنجیره تصفیه با طراحی مناسب و اغلب ترکیبی از روش ها است تا اطمینان حاصل شود که همه اشکال کلر، کلر آزاد، کلر ترکیبی و ترکیبات آلی کلر دار به طور کافی مدیریت می شوند. این عوامل در کنار هزینه و پیچیدگی بالای روش های پیشرفته، حذف کامل آلاینده های کلر دار را دشوار می کند.

توزیع درصدی روش های مدیریت و تصفیه پساب های صنعتی کلردار

کلر زدایی و خنثی سازی شیمیایی

یکی از مراحل اساسی در مدیریت فاضلاب کلر دار، کلر زدایی است، حذف یا خنثی سازی کلر باقی مانده پیش از تخلیه. کلر زدایی شیمیایی به طور گسترده با استفاده از عوامل کاهنده انجام می شود که با کلر واکنش داده و یون های کلرید بی ضرر تشکیل می دهند. مواد شیمیایی رایج برای این منظور شامل ترکیبات گوگردی مانند بی سولفیت سدیم، متابی سولفیت سدیم یا گاز دی اکسید گوگرد است. با اضافه شدن به پساب کلر دار، این معرف ها به سرعت کلر آزاد و ترکیبات کلرامین را به کلرید تبدیل کرده و عملاً سمیت فوری را از بین می برند. کلر زدایی معمولاً طبق مقررات پیش از تخلیه الزامی است تا از حیات آبزی محافظت شود. با این حال این فرآیند سایر آلاینده های آلی کلر دار پایدار را حذف نمی کند و معمولاً تنها بخشی از یک راهبرد جامع تصفیه است.

روش های تصفیه فیزیکی پساب کلر دار

روش های تصفیه فیزیکی می توانند آلاینده های کلر دار را از فاضلاب صنعتی حذف یا جداسازی کنند. یکی از تکنیک های پر کاربرد، جذب بر روی کربن فعال گرانولی است. ذرات متخلخل کربن این مولکول ها را به خود جذب کرده و نگه می دارند و عملاً غلظت آن ها را در پساب کاهش می دهند. رویکرد دیگر، فیلتراسیون غشایی است. فناوری هایی مانند اسمز معکوس (RO) یا نانوفیلتراسیون می توانند با عبور دادن آب از غشا های نیمه تراوا طیف گسترده ای از آلاینده ها، از جمله نمک های کلر دار و مولکول های آلی، را پالایش کنند. آب تصفیه شده عبور می کند، در حالی که آلاینده های کلر دار در جریان دورریز متمرکز می شوند (که پس از آن نیاز به مدیریت بیشتر دارد). برای ترکیبات کلر دار فرار، اغلب از هوادهی (air stripping) استفاده می شود. در این فرآیند، هوا از میان فاضلاب حباب دهی می شود تا مواد شیمیایی فرار تبخیر شده و با هوا از آب خارج شوند (برای مثال حذف حلال هایی مانند تری کلرواتیلن از آب)، هرچند هوای استخراج شده ممکن است نیاز به تصفیه (مانند عبور از فیلتر های کربنی) برای به دام انداختن آن آلاینده ها داشته باشد. هر روش فیزیکی نقاط قوت و ضعف خود را دارد: جذب کارآمد است اما کربن استفاده شده ای تولید می کند که نیاز به بازیابی دارد؛ غشا ها آب با کیفیت بالا می دهند اما از نظر انرژی پر مصرف هستند و شورابه غلیظی تولید می کنند؛ هوادهی نیز آلودگی را به هوا منتقل می کند. در عمل، روش های فیزیکی غالباً همراه با روش های شیمیایی یا زیستی به کار می روند تا یک سیستم تصفیه یکپارچه تشکیل شود که به طور مطمئن آلاینده های کلر دار را تا سطوح ایمن کاهش دهد.

فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته

فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته (AOP) شامل مجموعه ‌ای از فناوری ‌های نوین تصفیه هستند که برای تجزیه آلاینده ‌های آلی پایدار و کلردار به‌کار می ‌روند. این روش‌ ها با تولید رادیکال ‌های بسیار واکنش ‌پذیر مانند هیدروکسیل، ترکیبات مقاوم را اکسید کرده و به مواد ساده ‌تری مانند دی‌ اکسید کربن و آب تبدیل می ‌کنند. از مهم‌ ترین این فناوری ‌ها می‌ توان به استفاده از ازن (O₃) به‌ تنهایی یا همراه با پراکسید هیدروژن (فرآیند پراکسون) اشاره کرد که موجب افزایش تشکیل رادیکال ‌ها می ‌شود. همچنین روش‌ های فوتولیز UV و فرآیند فنتر (Fenton) با ترکیب نور فرابنفش، نمک ‌های آهن و پراکسید هیدروژن برای تولید رادیکال‌ های اکسیدکننده به کار می ‌روند. نوع پیشرفته‌ تری از این فناوری ‌ها نیز فوتوکاتالیز با دی ‌اکسید تیتانیوم (TiO₂) تحت تابش UV است. اگرچه این فرآیندها هزینه ‌بر و نیازمند کنترل دقیق شرایطی چون pH و دوز مواد هستند، اما در حذف آلاینده ‌های بسیار مقاوم مانند دیوکسین‌ ها و PCBها بسیار مؤثرند. در نهایت AOPها به ‌دلیل توان بالای خود در کاهش ترکیبات سمی، گزینه ‌ای کلیدی برای تصفیه پساب‌ های صنعتی کلردار محسوب می ‌شوند.

روش های دفع ایمن پساب کلر دار

حتی پس از تصفیه، دفع نهایی فاضلاب صنعتی کلر دار باید با دقت صورت گیرد تا از محیط زیست محافظت شود. روش های دفع ایمن شامل انتخاب شیوه های مناسب برای رها سازی یا نگهداری پساب است به طوری که تأثیرات مرتبط با کلر به حداقل برسد. معمولاً شیوه ترجیحی تخلیه پساب به یک پیکره آب بزرگ تحت شرایط مجاز و پس از تصفیه کامل است؛ به این معنا که فاضلاب قبل از رها سازی (اغلب به رودخانه، دریاچه یا تخلیه اقیانوسی) به اندازه کافی کلر زدایی و آلاینده زدایی شده تا استاندارد های کیفیت آب را برآورده کند و در آب پذیرنده با رقت و پراکندگی مناسب رها شود. در برخی موارد صنایع پساب کلر دار خود را (پس از مقداری پیش تصفیه در محل) به تصفیه خانه فاضلاب شهری هدایت می کنند تا فرآیند های پیشرفته شهری آب را بیشتر تصفیه کنند این کار بار تصفیه را متمرکز کرده و انطباق با استاندارد ها را تضمین می کند. برای اهداف بدون تخلیه (Zero-Discharge)، بازیافت فاضلاب گزینه ایده آلی است: پساب تصفیه شده می تواند برای فرآیند های صنعتی، خنک سازی یا آبیاری دوباره استفاده شود و بدین ترتیب از هرگونه رها سازی به محیط جلوگیری گردد. در مواردی که استفاده مجدد یا تخلیه مستقیم امکان پذیر نیست، گزینه های جایگزین شامل استفاده از حوضچه های تبخیر در مناطق خشک (تبخیر آب و جمع آوری باقی مانده های جامد برای دفع مناسب) یا به کارگیری تزریق به چاه عمیق است. تزریق به چاه عمیق عبارت است از پمپاژ پسماند تصفیه شده یا تصفیه نشده به سازند های زیر زمینی از نظر زمین شناسی ایمن؛ این روش پسماند را از اکوسیستم های سطحی جدا می کند اما نیاز به مقررات دقیق دارد تا از آلودگی آب زیر زمینی جلوگیری شود. برای جریان های پر خطر غلیظ، ارسال پسماند به تأسیسات تخصصی تصفیه پسماند خطرناک یا کوره های سوزاندن نیز یک روش دیگر است، سوزاندن در دمای بالا می تواند ترکیبات آلی پیچیده کلر دار را نابود کند و برای پسماند های حاوی PCB و امثال آن به کار می رود، هرچند سوزاندن نیاز به کنترل های سخت گیرانه انتشار برای جلوگیری از آلودگی هوا دارد. تالاب های مصنوعی و لاگون های نگهداری نیز گاهی به عنوان مرحله پالایش نهایی یا محفظه ایمنی به کار می روند که در آن ها فرآیند های طبیعی می توانند هرگونه آلاینده باقی مانده را پیش از رها سازی نهایی بیشتر تجزیه کنند. ترکیبی از این روش ها ممکن است برای دستیابی به دفع ایمن به کار گرفته شود. جدول زیر برخی از روش های کلیدی دفع فاضلاب کلر دار و ملاحظات مربوط به آن ها را خلاصه می کند.

روش دفع توضیحات مزایا معایب نمونه کاربرد
تخلیه تصفیه شده به آب های سطحی تصفیه در محل و سپس رها سازی مجاز به رودخانه، دریاچه یا اقیانوس. کارآمد در صورت رعایت استاندارد ها؛ رقت فوری در محیط. نیاز به تصفیه سخت گیرانه؛ خطر در صورت نقص تصفیه. بیشتر صنایع پس از تصفیه کامل (مثلاً پساب تصفیه شده کارخانه خمیر کاغذ به رودخانه).
تخلیه به سیستم فاضلاب شهری ارسال پساب صنعتی به تصفیه خانه فاضلاب شهری (پس از پیش تصفیه). بهره گیری از تصفیه پیشرفته شهری؛ کاهش بار تصفیه در محل. اگر کنترل نشود ممکن است تصفیه خانه شهری را تحت فشار قرار داده یا مختل کند. کارخانه های کوچک که پساب خود را به تأسیسات تصفیه فاضلاب شهری ارسال می کنند.
استفاده مجدد و بازیافت پساب استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده برای آب فرایندی، خنک سازی یا آبیاری. به حداقل رساندن تخلیه به محیط؛ حفظ منابع آبی. نیاز به کیفیت تصفیه بالا؛ زیر ساخت لازم برای استفاده مجدد. بازیافت آب در یک کارخانه شیمیایی برای برج های خنک کننده.
حوضچه تبخیر یا ذخیره سازی در لاگون ذخیره پساب در حوضچه ها برای تبخیر آب و باقی ماندن پسماند های جامد. ساده و خورشیدی؛ کاهش حجم مایع برای مدیریت. فقط در اقلیم های خشک ممکن است؛ باقی مانده های نمک و سم نیاز به دفع دارند. پساب شور یک کارخانه کلر قلیایی که در حوضچه های پوشش دار تبخیر می شود.
تزریق به چاه عمیق پمپاژ پسماند به سازند های سنگی زیر زمینی عمیق. جداسازی پسماند از محیط سطحی در بلندمدت. نیاز به زمین شناسی مناسب و مجوز ها؛ خطر نشت به آب زیر زمینی. پسماند مایع خطرناک حاصل از تولید مواد شیمیایی که به چاه های عمیق تزریق می شود.
سوزاندن پسماند غلیظ شده انتقال پسماند متمرکز یا لجن به کوره سوزاندن دمای بالا. نابود سازی کامل ترکیبات آلی سمی؛ کاهش حجم. بسیار پر هزینه؛ پتانسیل انتشار آلاینده های هوا (نیاز به اسکرابر برای گاز های اسیدی). تغلیظ پساب حاوی PCB که به طور ایمن خارج از سایت سوزانده می شود.
تصفیه با تالاب مصنوعی عبور پساب از یک تالاب مصنوعی طراحی شده برای پالایش طبیعی. مرحله پالایش سازگار با محیط زیست؛ فراهم کردن زیستگاه حیات وحش. نیاز به فضای وسیع؛ فرآیند کند تر، مناسب نبودن برای سطوح بالای سم. تصفیه نهایی رواناب کم کلر از طریق تالاب پیش از تخلیه.
مقالات مرتبط