تصفیه خانه های فاضلاب از فرآیندهای پیچیده ای استفاده می کنند که شامل استفاده از مواد شیمیایی مختلف برای تصفیه آب مصرف شده برای حذف آلاینده ها و سایر ترکیبات آلی از آب است تا بتوان آب را به طور ایمن به محیط زیست بازگرداند. تصفیه خانه ها از فرآیندهای مختلفی از جمله فرآوری بیولوژیکی و شیمیایی استفاده می‌کنند که نیاز به استفاده از مواد شیمیایی مختلف برای ضد عفونی کردن آب و متعادل کردن سطح pH دارد. در این مقاله مواد شیمیایی اولیه مورد استفاده در تصفیه خانه های فاضلاب را بسته به کاربرد مورد بحث قرار می‌دهیم.
خنثی سازی pH آب
برای متعادل کردن سطح pH فاضلاب، می توانید از مواد شیمیایی قلیایی و اسیدی استفاده کنید.
استفاده از رسوب شیمیایی برای حذف فلزات سنگین
در فرآیند رسوب شیمیایی از معرف رسوب برای حذف آلاینده های فلزی استفاده می شود. در این روش از طریق ایجاد پیوند یونی بین فلزات و معرف رسوب، ذرات بزرگی ایجاد می شوند. پس از ایجاد ذرات جامد می توان از طریق فیلتراسیون جداسازی را انجام داد.
منعقد کننده های شیمیایی
منعقد کننده های شیمیایی مواد شیمیایی مبتنی بر آلومینیوم یا آهن هستند که به حذف پاتوژن ها، فلوراید، ترکیبات آلی و سایر آلاینده ها کمک می کنند. آنها با معرفی منعقد کننده با بار مثبت که بار منفی ذرات را کاهش می دهد، ذرات فاضلاب را بی ثبات می کنند. ذرات آلاینده به بدنه های بزرگتری تبدیل می شوند که می‌توان آنها را فیلتر کرد.
لخته سازی فاضلاب
فلوکولانت ها به عنوان لخته ساز از طریق خنثی سازی الکتریکی، ذرات آلاینده موجود در آب را به توده های بزرگ تبدیل می کنند. پس از تشکیل ذرات جامد ته نشینی صورت می گیرد و می توان جداسازی را انجام داد.
رفع بو
برخی از آلاینده های سمی اغلب باعث بوی بد آب می شوند. طیف وسیعی از تصفیه موثر فاضلاب شامل استفاده از اکسیدان ها، نمک های آهن، بیوفیلتراسیون و سایر فناوری ها برای حفظ بوی آب است.
مواد شیمیایی پاک کننده و چربی زدا
تصفیه خانه فاضلاب حاوی آب با باقیمانده روغن و گریس است که قبل از بازگرداندن آن به محیط زیست باید فرآوری شود. مواد شیمیایی حلال می توانند به تجزیه گریس کمک کنند، که حذف آن را آسان تر می کند.
فرآیند اکسیداسیون شیمیایی
در مهندسی فاضلاب از فرآیند اکسیداسیون شیمیایی برای تبدیل آلاینده ها به ترکیبات کم مخرب استفاده می‌شود. این روش به تصفیه آب های سطحی کمک می کند. از عوامل کاهنده مانند بی سولفیت سدیم، هیدروسولفیت سدیم و سایر مواد شیمیایی برای کاهش تاثیر پراکسید هیدروژن، آنتی بیوتیک های کلر و سایر ترکیبات موجود در آب استفاده می شود.
استفاده از کف زدا و ضد کف برای فاضلاب
مواد ضد کف، کف ایجاد شده در طول فرایند تصفیه پساب را از بین می برند و از تشکیل مجدد هوا نیز جلوگیری می کند.
پرکاربرد ترین مواد شیمیایی در تصفیه فاضلاب
فسفر
یکی از مواد شیمیایی مورد استفاده در تصفیه فاضلاب است. فسفر در واقع یک ماده معدنی است که جزء ضروری زندگی گیاهی و جانوری است. در انسان، فسفر با کلسیم برای تشکیل استخوان های سالم کار می کند. تقریباً دو سوم از فسفر استخراج شده برای مقاصد صنعتی صرف تولید کود می شود و یک سوم به سمت تولید مواد شیمیایی مبتنی بر فسفات می رود که در همه چیز از حشره کش ها گرفته تا ضد شعله و پاک کننده ها و خمیردندان استفاده می شود.
دی متیل سولفید
دی متیل سولفید یک ماده شیمیایی مهم است که در تصفیه فاضلاب استفاده می شود. از این ماده در حذف ترکیبات حاوی گوگرد از پالایشگاه های نفت و گاز و همچنین تاسیسات تصفیه فاضلاب استفاده می شود. صنعت تصفیه فاضلاب به مجموعه متنوعی از مواد شیمیایی برای حذف آلاینده ها از آب و ایمن ساختن آن برای بازگرداندن به محیط زیست متکی است.
پلی آکریل آمید
در تصفیه خانه های فاضلاب معمولاً فرآیندی به نام لخته سازی انجام می شود که متکی بر پلی آکریل آمید است. پلی آکریل آمید به آب اضافه و باعث می شود که ذرات کوچک و سایر مواد در توده های بزرگتر به هم بچسبند. پلیمرهای موجود در تصفیه فاضلاب کاربردهای متنوعی دارند، اما پلی آکریل آمید برای استفاده در تاسیسات تصفیه فاضلاب موثرترین است.
هیدروکسید سدیم
سدیم هیدروکسید یک ترکیب شیمیایی است که می تواند در تاسیسات تصفیه فاضلاب استفاده شود. این ماده با دی اکسید کربن واکنش داده و کربنات سدیم، آب و گرما ایجاد می کند. فرآیند ایجاد کربنات سدیم به فرآیند Solvay معروف است. همچنین می توان از هیدروکسید سدیم در خنثی سازی فاضلاب استفاده کرد. با فلزات موجود در فاضلاب واکنش نشان می دهد و رسوب جامدی ایجاد می کند که به راحتی از آب خارج می شود. این واکنش به فرآیند گچ نیز معروف است.
دی سیاندی آمید
دی سیاندی آمید یک ماده شیمیایی آلی است که در تصفیه فاضلاب برای حذف آمونیاک استفاده می شود. معمولاً از واکنش سیانامید با دی سیاندی آمید ساخته می شود. فرمول مولکولی آن 2(C[NH2]N) است و می توان آن را با واکنش اسید سیانیک با دی سولفید کربن و آمونیاک سنتز کرد. کاربرد عمده دی سیاندی آمید به عنوان عاملی برای بهبود مقاومت و پایداری بتن است. دی سیاندی آمید به عنوان یک کند کننده عمل می کند و از ایجاد مقاومت بیش از حد جلوگیری می کند و زمان رسیدن بتن به حداکثر مقاومت را به تاخیر می اندازد.
کافور سولفونیک اسید
کافور سولفونیک اسید یک ماده شیمیایی است که در تصفیه فاضلاب استفاده می شود و به طور خاص در راکتور ناپیوسته توالی یابی (SBR) استفاده می شود. عملکرد اصلی این ماده شیمیایی تثبیت مواد آلی و همچنین جلوگیری از رشد میکروارگانیسم های ناخواسته است.
استیک اسید
اسید استیک یک ماده شیمیایی است که نقش مهمی در تصفیه فاضلاب دارد. این ماده به تجزیه ترکیبات موجود در آب که برای موجودات زنده مضر هستند کمک می کند و از خوردگی سیستم های لوله کشی مورد استفاده برای انتقال فاضلاب جلوگیری می کند. اسید استیک به طور طبیعی در فاضلاب وجود دارد، اما همیشه مقدار مناسبی نیست. این اسید برای تصفیه فاضلاب با افزودن آن به پسماند مایع یا پاشش آن در هوا استفاده می شود. می توان آن را با اکسیداسیون نوری به ترکیبات بی ضرر تجزیه کرد، به این معنی که مواد شیمیایی موجود در آب انرژی کافی از نور خورشید را جذب می کنند تا آن را به مواد شیمیایی کمتر مضر تجزیه کنند.
پلی اکریلونیتریل
صنعت تصفیه فاضلاب در درجه اول بر حذف لجن، تصفیه ترکیبات آلی محلول و جلوگیری از آلودگی آب متمرکز است. تاسیسات تصفیه فاضلاب از مواد شیمیایی برای تسهیل این فرآیند استفاده می کنند. پلی اکریلونیتریل یکی از مواد شیمیایی مورد استفاده در صنعت است.
دی اکسید تی اوره
تاسیسات تصفیه فاضلاب از انواع مواد شیمیایی برای کمک به حذف ترکیبات مضر از آب خود استفاده می کنند. دی اکسید تیوره یک ترکیب شیمیایی است که برای حل کردن آهن، منگنز و آمونیاک که از آلاینده های رایج در فاضلاب هستند، استفاده می شود.
آب اکسیژنه
یکی از راه های مدیریت پسماندهای شیمیایی در صنعت تصفیه پساب استفاده از پراکسید هیدروژن است که ماده‌ای است که به کنترل رشد جلبک ها در حوضچه ها و مناطق ذخیره آب کمک می کند. با این حال، زمانی که پراکسید هیدروژن وارد محیط می شود، مشکل ایجاد می شود.
نتیجه
امروزه به دلیل تامین نیازهای انسانی و حمایت از فعالیت های صنعتی، تقاضا برای آب آشامیدنی به طور مداوم در حال افزایش است. با افزایش شهرنشینی و توسعه اقتصادی، عرضه آب فعلی بعید است که نیازهای روزافزون را برآورده کند. از این رو، صنایع شیمیایی از روش های نوآورانه تصفیه آب استفاده می کند تا آب را برای استفاده نهایی قابل قبول کند. روش های تصفیه آب از چهار فرآیند اساسی استفاده می کنند که شامل تصفیه آب دیگ بخار، تصفیه آب خنک کننده، تصفیه آب و تصفیه فاضلاب می باشد. موادی که در طی فرآیند تصفیه آب حذف می شوند جامدات معلق، ویروس ها، قارچ‌ها، باکتری ها، جلبک ها و مواد معدنی هستند. این فرآیند شامل روش‌های فیزیکی و شیمیایی است. ماده شیمیایی مورد استفاده در این فرآیند، ماده شیمیایی تصفیه آب نامیده می شود.
