پکیج تصفیه فاضلاب کارواش
مقدمه
در سال های اخیر با رشد فزاینده ی وسایل نقلیه و همچنین گسترش زندگی آپارتمان نشینی نیاز به شستشوی مکانیزه ماشین ها در کارواش ها چشمگیر شده است بر خلاف باور عموم مردم، شستن ماشین در خانه به هیچ عنوان سازگار با محیط زیست نیست و بسیار زیان آور است. شستشوی یک خودرو در منزل میتواند تا 440 لیتر آب مصرف کند که به خیابان و در نهایت به آب های سطحی یا به شبکه فاضلاب شهری ختم شود. کارواش ها یک سیستم سازگار با محیط زیست برای شستشوی وسایل نقلیه هستند با این حال پساب کارواش یکی از مهمترین عوامل آلوده کننده محیط زیست به شمار می رود. به دلیل اینکه فاضلاب کارواش ها در دسته فاضلاب های صنعتی طبقه بندی می شوند و همچنین به دلیل سطح بالای آلودگی و تنوع مواد آلاینده موجود در این نوع فاضلاب ها و حجم زیاد آب مصرفی آنها، روشهای متعددی برای تصفیه این نوع ازفاضلاب ها پیشنهاد شده است در این میان به دلیل کوچک بودن بیشتر کارواشها می بایست فرآیندی متناسب و همچنین مقرون بصرفه انتخاب گردد تا علاوه بر کاربری و نگهداری آسان، مدت زمان ماندگاری تجهیزات نیز بالا باشد. پساب یا فاضلاب تولیدی در کارواش ها را می توان به دو روش شیمیایی یعنی افزودن مواد شیمیایی منعقد کننده و کمک منعقد کننده های موجود در بازار و یا روش انعقاد شناورسازی الکتریکی یا همان ECF تصفیه و استفاده مجدد نمود. گروه فنی و مهندسی اوژن اطلس سپهر ارائه دهنده انواع پکیج تصفیه فاضلاب کارواش در ایران میباشد.
انعقاد شیمیایی یکی از انواع فرآیند های تصفیه فاضلاب مورد استفاده در پکیج تصفیه فاضلاب کارواش است. طی این روش، مواد شیمیایی به فاضلاب اضافه می شوند تا بار سطحی ذرات خنثی شود و در نتیجه این موضوع، ذرات معلق ته نشین شوند. انتخاب منعقد کننده مناسب برای یک سیستم، عملکرد کلی سیستم را ارتقا می بخشد و با افزودن یک فیلتر و شفاف کننده، راندمان حذف جامدات بهبود پیدا می کند. بسیاری از ذرات معلق جامد با استفاده از روش انعقاد شیمیایی از فاضلاب خارج می شوند. از نمونه این ذرات می توان به امولسیون ها، جامدات کلوئیدی و رنگ ها اشاره کرد. انعقاد و تزریق مواد منعقد کننده یک مرحله قبل تر از لخته سازی است. ذراتی که بر روی خود بار سطحی دارند نه تنها به دلیل داشتن بار هم نام حالت کلوئیدی دارند بلکه با روش های مکانیکی نیز قابل حذف شدن نیستند. ذرات بیش از 100میکرو متر معمولاً “جامدهای قابل حل” در نظر گرفته می شوند که به راحتی از حالت تعلیق خارج می شوند. ذرات به اندازه 10-100میکرو متر به طور کلی به مانند “کدورت” در نظر گرفته می شوند و اغلب در سیستم تصفیه فاضلاب با روش انعقاد باقی می مانند. ذرات کوچکتر از 10میکرو متر “ذرات کلوئیدی” هستند که تقریباً همیشه با استفاده از روش انعقاد تصفیه می شوند زیرا حذف ذرات کوچک با استفاده از تجهیزات تصفیه مکانیکی بسیار سخت و گران است. ذرات کلوئیدی بیشتر به عنوان کلوئیدهای آب گریز و آب دوست طبقه بندی می شوند. طبیعت مربوط به “آب گریزی” یا “آب دوستی” آن ها در تصفیه فاضلاب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. کلوئید های آب گریز با واکنش با منعقد کننده شیمیایی واکنش نشان نمی دهند، در حالی که کلوئیدهای آب دوست ممکن است با یک منعقد کننده شیمیایی مورد استفاده در فرایند تصفیه واکنش دهند. در نتیجه، کلوئیدهای آب دوست مانند رنگ ها، نسبت به کلوئیدهای آب گریز به ماده منعقد کننده بیشتری احتیاج دارند. بار سطحی ذرات موجود در فاضلاب، می تواند منفی و یا مثبت باشد پس انتخاب منعقد کنند ه شیمیایی مورد استفاده در پکیج تصفیه فاضلاب کارواش، از اهمیت بالایی برخوردار است. پس از از بین رفتن بار سطحی ذرات، دافعه بین ذرات کلوئیدی حذف می شود. در مرحله بعدی، ذرات بدون بار به هم برخورد می کنند و در نهایت ته نشین می شوند. توجه داشته باشید که اصطلاحات “انعقاد” و “لخته سازی” غالباً بدون اختلاف پنداشته و استفاده می شوند اما در واقع آن ها عملکرد های متمایزی دارند. منعقد کننده ها مورد استفاده در پکیج تصفیه فاضلاب کارواش انواع مختلفی دارند که در ادامه به معرفی آن ها خواهیم پرداخت.
1- منعقد کننده های مبتنی بر فلزات بزرگترین گروه از محصولات موجود را تشکیل می دهند. منعقد کننده های مورد استفاده در پکیج تصفیه فاضلاب کارواش ممکن است فقط نمک فلزی (مانند سولفات آلومینیوم یا کلرید فریک) داشته باشند، یا ممکن است دارای نمک های فلزی پلیمریزه باشند (مانند کلرید پلی آلومینیوم یا کلروهیدرات آلومینیوم).
2- منعقد کننده های مصنوعی ممکن است تراکم بار بسیار بالایی را در مولکول های نسبتاً بزرگ (مانند پلی آمین یا polyDADMAC) داشته باشند. بسته به فرمول، برخی از مشتقات مصنوعی ممکن است به عنوان یک منعقد کننده رفتار کنند.
3- منعقد کننده های بیو پلیمر از منابع طبیعی گرفته می شوند. تعدادی از محصولات تصفیه فاضلاب از منابع گیاهی (مانند لیگنین ، تانن ها و نشاسته ها) گرفته می شوند. همچنین پلی ساکاریدها و دیگر بیو پلیمر های طبیعی وجود دارند که از حیوانات، قارچ ها و فرآیندهای میکروبی تهیه می شوند.(برای مثال تولید کیتوزان، پکتی، کاراگینان، پلنتاگو و سایر موارد).
انعقاد فقط با نمک فلزی (آلوم، کلرید آهن و غیره) می تواند لجن اضافی را برای دفع ایجاد کند یا مسائل ایمنی و سمیت را در تصفیه ایجاد کند. انعقاد مؤثر می تواند از طریق تغییرپذیری عملیات صنعتی با تغییر محصول، فعالیت های بهداشتی و تغییرات جریان، به ثبات عملکرد تصفیه کمک کند. انتخاب مرحله انعقاد مناسب باعث بهبود کل سیستم تصفیه با جداسازی مواد جامد می شود.
لزوم استفاده از پکیج تصفیه فاضلاب کارواش
پساب کارواش، حاوی مواد شوینده، گل و لای و مواد معلق است. از طرفی تولید پساب کارواش بسیار زیاد است و امکان استفاده مجدد از این فاضلاب، می تواند به صرفه جویی در استفاده از منابع آب بیانجامد. پکیج تصفیه فاضلاب کارواش، با حذف گل و لای و مواد معلق و همچنین مواد شوینده فاضلاب، امکان استفاده مجدد از پساب کارواش را فراهم می کند. پساب کارواش پس از تصفیه، می تواند وارد چرخه تصفیه فاضلاب نهایی شود و پس از تصفیه کامل به درون آب های آزاد تخلیه شوند. پس از آن فرآیند تصفیه آب، امکان استفاده مجدد این پساب را فراهم می کند.
ماهیت و نوع فاضلاب در پکیج تصفیه فاضلاب کارواش
اولین کاری که در کارواش ها بر روی ماشین ها صورت می گیرد شستشو با آب است که گل و لای روی ماشین ها با این عمل به آب خروجی اضافه می شود که در بحث تولید فاضلاب با عنوان TSS یا مواد معلق یاد می شود این مواد قابلیت ته نشینی دارند. مرحله بعدی در شست و شوی ماشین ها در کارواش اضافه نمودن کف یا اصطلاحا دترجنت می باشد که دارای سورفاکتانت ها می باشند این ماده ماهیت آلی داشته و باعث تغییر کیفیت شیمیایی در آب می شود. از دیگر موادی که موجود در پساب یا فاضلاب کارواش ها می باشد روغن وگریسی است که همراه با شستشو به آب اضافه می شود وموجب الودگی جدی منابع آب زیرزمینی می شود و همین طور فلزات سنگینی مانند سرب که می باید در تصفیه پساب یا فاضلاب تولیدی در کارواش ها بدان توجه کرد.
در کارواش ها پساب حاصل از شست وشوی ماشین ها مستقیما به چاه یا کانال های آب تخلیه می شوند که این امر سبب آلودگی جدی و سمی شدن سفره ها و منابع آب زیرزمینی می شوند که امر تصفیه فاضلاب کارواش ها را با پکیج تصفیه فاضلاب کارواش ضرورت می بخشد
شرح فرایند تصفیه فاضلاب کارواش به روش انعقاد شناورسازی الکتریکی
انعقاد الکتریکی که به عنوان لخته سازی الکتریکی نیز شناخته می شود، شناورسازی الکتریکی با استفاده از آند قربانی شونده است که به طور گسترده ای برای حذف ذرات معلق، ترکیبات آلی، رنگ، یون های فلزی و آنیون های غیر آلی و انواع ترکیبات مختلف از آب و فاضلاب مورد بررسی قرار گرفته است.
فرآیند ECF شامل 3 مرحله می باشد که عبارتند از:
- تشکیل کوآگولانت از طریق انحلال یون های فلزی آزاد شده از آند
- ناپایدارسازی آلاینده ها، ذرات معلق و شکستن امولسیون ها
- تجمع فازهای ناپایدار و تشکیل لخته
مکانیسم کلی انعقاد الکتریکی و شناورسازی الکتریکی ترکیبی از عملکرد مکانیسم های مختلف به طور هم زمان است که به طور زنجیر وار باعث تشدید عملکرد همدیگر می شوند. مکانیسم اصلی در فرآیند ممکن است از طریق فرآیندهای دینامیکی به عنوان واکنش های پیش رونده عمل کند و با توجه به نوع آلاینده و پارامترهای محیطی و عملیاتی تغییر نماید
واکنش‌های زیادی در فرآیند انعقاد الکتریکی و شناورسازی الکتریکی رخ می دهد که از مهم ترین آنها می‌توان موارد زیر را بر شمرد:
- حرکت آلاینده ها به سمت الکترود با بار الکتریکی مخالف و تراکم آنها بواسطه ی خنثی سازی بار.
- تشکیل یون های مثبت و یون هیدروکسیل منفی و ترسیب آلاینده ها.
- واکنش یونهای مثبت فلزی با هیدروکسیل منفی و تشکیل هیدروکسیدهایی با خصوصیات جذب بالا در پیوند با آلاینده ها ( پل زنی بین ذرات)
- تشکیل هیدروکسیدهایی با شبکه های توری مانند و زدودن آلاینده ها از محلول ( انعقاد جاروبی).
- اکسیداسیون آلاینده ها به ترکیباتی با سمیت کمتر
- حذف آلاینده ها بوسیله ی شناورسازی الکتریکی و چسبیدن حباب های گازهای الکترولیتی به ذرات آلاینده
لخته های ایجاد شده توسط فرآیند انعقاد الکتریکی و شناورسازی الکتریکی بسیار بزرگتر از لخته های ایجاد شده از مواد منعقد کننده شیمیایی بوده و شامل پیوندهای آبی محدود و همچنین مقاوم به اسید با پایداری بیشتر است. گازهای تولیدی حاصل از فرآیندهای شیمیایی الکترود کاتد و آند (بویژه هیدروژن تولیدی در کاتد) از طریق شناورسازی به حذف بهتری از آلاینده ها منجر می گردد
دستگاه های خنثی سازی
دستگاه خنثی سازی در پکیج تصفیه فاضلاب کارواش، وظیفه خنثی کردن اسید و باز را دارد. این مهم با استفاده از اسید برای تغییر pH بازی و استفاده از باز برای تغییر pH اسیدی انجام می شود.
واحدهای لخته سازی (Flocculation units)
واحد لخته سازی در پکیج تصفیه فاضلاب کارواش، دقیقا یک مرحله بعد از افزودن مواد شیمیایی منعقد کننده یا انعقاد الکتروشیمیایی است. موادی که این بار تمام بار سطحی خود را از دست داده اند پس از برخورد به هم لخته ها و ذرات جامد بزرگ تری را تشکیل می دهند.
فیلترهای سیستم تصفیه فاضلاب کارواش
پس از تصفیه فاضلاب به روش انعقاد در پکیج تصفیه فاضلاب کارواش، به دنبال آن واحد تصفیه شن و ماسه از فاضلاب اعمال می شود. در این مرحله یک فیلتر شن و ماسه در مخزن بزرگی قرار گرفته است که پس از عمل انعقاد بازمانده مواد جامد موجود در فاضلاب کارواش را حذف کند.
تجهیزات تصفیه بیولوژیکی (Biological treatment equipment)
پکیج تصفیه فاضلاب کارواش همچنین می تواند با یک روش تصفیه بیولوژیکی نیز کامل شود تا تصفیه فاضلاب به صورت کامل انجام شود.
تجهیزات ضد عفونی کنندگی ( disinfectant unit)
در این مرحله نیز پساب تصفیه شده، با کمک اوزون، UV و …. ضدعفونی می شود.
مزایای تصفیه فاضلاب کارواش با روش انعقاد الکتریکی
- هزینه نصب و راه اندازی بسیار پایین در مقایسه با سیستم های متداول تصفیه
- کاهش هزینه های بهره برداری و هزینه های جاری سیستم تصفیه
- نیاز به حداقل فضای ممکن جهت نصب و راه اندازی
- کاهش استفاده از مواد شیمیایی مصرفی
- کاهش سطح زمین مورد نیاز تصفیه خانه
- سهولت در آبگیری و مدیریت لجن
- عدم نیاز به اپراتور حرفه ای
- تجهیزات ساده و راهبری آسان
- بهره برداری خودکار و پیوسته
- کاهش تعداد واحدهای فرآیندی تصفیه خانه
- کم ترین مشکلات بهره برداری در مقایسه با روش های شیمیایی و بیولوژیکی
شرکت تصفیه فاضلاب اوژن در زمینه مشاوره و فروش پکیج تصفیه فاضلاب کارواش فعالیت دارد.