صنعت نساجی و رنگرزی یکی از بزرگترین مصرف کنندگان آب هستند. در این صنایع به علت تنوع روش های تولید پساب های مختلفی که از نظر کیفی و کمی تفاوت زیادی با یکدیگر دارند تولید خواهد شد.فرآیندهای رنگرزی با ورود مواد رنگ زا به فاضلاب، عمده ترین و مهم ترین عامل آلودگی در فاضلاب صنایع رنگ محسوب می شوند
علاوه بر موارد ذکر شده صنایع رنگ مصرف کننده موادی همچون رزین ها، انواع حلال های آلی، انواع روغن ها، انواع پاک کننده ها و سیلیکات ها خواهند بود. ضمنا اهم رنگ های مصرفی در نساجی و رنگرزی عبارت است از رنگ های اسیدی، رنگ های آزوئیک، رنگ های بازیک، رنگ های مستقیم، رنگ های دیسپرس، رنگ های دندانه ای، رنگ های راکتیو، رنگ های گوگردی، رنگ های خمی، رنگ های متال کمپلکس، رنگ دانه ها نیز هستند.
در صورت عدم تصفیه فاضلاب تولید کننده رنگ، مواد رنگی به طور مستقیم به محیط زیست راه می یابند و آثار نامطلوبی برجای می گذارند. ورود مواد رنگی به محیط های آبی به دلیل اثر آنها بر کاهش نفوذ نور، به ایجاد اختلال در عمل فتوسنتز منجر خواهد شد. از سوی دیگر، خطر راه یابی این مواد به زنجیره غذایی انسان وجود دارد. همچنین حضور مواد رنگ زا به کاهش انتقال اکسیژن و سایر گازها به آب خواهد انجامید.
صنایع رنگ از جمله بزرگترین صنایع مصرف کننده آب است و در نتیجه فاضلاب زیادی تولید می کنند. معمولا در پساب های نساجی و رنگرزی به موارد زیر برمی خوریم:
• مواد معلق که حاصل مصرف مواد شیمیایی و مواد اولیه در نساجی است.
• BOD ناشی از شستشوی مواد اولیه، یا مصرف رنگ های مختلف
• ازت و فسفر ناشی از مصرف مواد پاک کننده
• درجه حرارت
• فلزات سنگینی که ناشی از مصرف رنگ های محتوی فلزات سنگین می باشد.
• اسید و قلیا که در بعضی رنگرزی ها به کار رفته و وارد فاضلاب نساجی می شود و در PH آن موثر است.
• مجموع املاح محلول های فاضلاب های نساجی نسبتا بالا است.
مقدار فاضلاب تولید شده در پساب های نساجی و رنگرزی تابع نوع تولید و روش رنگرزی، کیفیت مواد اولیه و کیفیت محصول تولید شده است.
پساب تولید کننده رنگ که حاوی رنگ است، اغلب BOD معرف آن 1 تا 26 درصد COD است، یعنی نمی توان پساب رنگی را به راحتی فاضلاب شهری که BOD آن حداقل 50 درصد COD است، تصفیه و تجزیه کرد.
فرآیندهای تصفیه زیستی عموما برای حذف BOD و جامدات معلق SS موثر است اما برای حذف رنگ از این فاضلاب ها کارایی زیادی ندارد، زیرا ترکیبات رنگی دارای ساختارهای مقاوم و پیچیده ای است که به روش تصفیه زیستی براحتی قابل انجام نیست. در واقع برای کاربرد روش های زیستی، ابتدا باید روی فاضلاب، عملیات پیش تصفیه انجام دهیم.
• تصفیه مقدماتی
• پیش تصفیه
• تصفیه بیولوژیکی
متداول ترین روش های پیش تصفیه برای حذف رنگ از فاضلاب رنگی شامل روش های فیزیکی – شیمیایی نظیر انعقاد و لخته سازی، انعقاد الکتریکی و اکسایش و … که هر کدام از این روش ها دارای مزایا و معایبی هستند.
• اختلاط سریع مواد شیمیایی با فاضلاب
• انعقاد مواد معلق ریز
• ته نشینی مواد منعقد شده
یکی از معایب این روش تولید حجم زیادی از لجن است.
روش انعقاد الکتریکی برای حذف بسیاری از مواد محلول و غیر محلول به کار می رود. فرآیند انعقاد الکتریکی در کاهش نیترات، آرسنیک، فلوراید، مواد آلی و مواد معدنی به کار رفته است و بازده حذف آن برای برخی آلاینده ها تا 90 درصد نیز مشاهده شده است.
این روش به دلیل برخورداری از مزایایی چون بازده بالای حذف، لجن دفعی اندک، زمان ماند کوتاه، هزینه کم و زمان کوتاه راه اندازی، تجهیزات ساده، بهره برداری آسان و در بسیاری موارد عدم نیاز به مواد شیمیایی به ویژه برای فاضلاب های قوی و سمی بسیار مناسب است.
با توجه به نوع آلاینده هدف، جنس الکترودها که یکی از مهم ترین عوامل در تصفیه به شمار می آید، متفاوت انتخاب می شود و با توجه به نوع الکترود انتخاب شده، PH بهینه متفاوت خواهد بود. الکترودهای به کار رفته در این فرآیند معمولا از جنس آلومینیوم و آهن هستند.
در انعقاد الکتریکی، با برقرار کردن جریان برق بین دو یا چند الکترود شناور فلزی از جنس آهن و یا آلومینیوم در نمونه فاضلاب، لخته های هیدروکسید فلزی تولید می شوند که با جذب سطحی مواد آلاینده باعث ترسیب آن ها و تصفیه فاز آبی می شوند.یکی از معایب روش انعقاد الکتریکی مصرف انرژی بالا به خصوص هنگامی که نیاز به درصد حذف بالاتری از آلاینده ها باشد.
یکی از منابع مهم تولید فاضلاب در سطح اجتماع، بیمارستانها، سایر مراکز ارائهدهنده خدمات بهداشتی درمانی، آزمایشگاههای تشخیص طبی و آزمایشگاههای تحقیقات پزشکی هستند که به فاضلاب تولیدی آنها فاضلاب بیمارستانی گفته میشود.
با توجه به امکان حضور آلایندههای خطرناک نظیر میکروارگانیسمهای بیماریزا، مواد دارویی، فلزات سنگین، مواد شیمیایی مصرفی در آزمایشگاهها، عوامل گندزدا، رادیو ایزوتوپها و… در فاضلاب بیمارستانی، مدیریت صحیح آن از اهمیت ویژهای برخوردار است و در صورت عدم مدیریت صحیح، تهدید بزرگی برای سلامت جامعه و محیطزیست بشمار میرود.
شدت آلودگی آب یا فاضلاب عبارت است از مقدار مواد آلی و صنعتی قابلتجزیه و اکسید شدن که در حجم ضعیفی از آب یا فاضلاب وجود دارد. هرچند این مواد اکسید شدنی بیشتر باشد شدت آلودگی بیشتر است. تعیین میزان شدت آلودگی ازنظر انتخاب نوع تصفیه و طراحی تصفیه خانه ها امری جدی است.
فاضلاب بیمارستانی جزء فاضلاب شهریمحسوب میشود و ارگانیسمهای بیماریزا در آن بهوفور یافت میشود و بهطور متوسط میزان دفع فاضلاب در بیمارستانهایی که کمتر یا حدود 100 تخت دارند هر تخت 345 لیتر در شبانهروز در نظر گرفته میشود.
کمیت فاضلاب بیمارستانی با پارامتر سرانه تولید فاضلاب به ازای هر تخت با واحد لیتر به ازای هر تخت در روز بیان میشود.
بهصورت کلی، کیفیت فاضلاب بیمارستان به تعداد تختهای بیمارستان، تعداد روزهای ملاقات، فرهنگ مردم و موقعیت اجتماعی بیمارستان، شرایط آب و هوایی، وضعیت بهداشت بیمارستان، وضعیت جغرافیایی بیمارستان، تعداد مراجعین، واحدهای موجود در بیمارستان، بخش تحقیقاتی موجود در بیمارستان، وجود یا عدم وجود آشپزخانه در بیمارستان، وجود بخش امحاء زباله در بیمارستان، وضعیت محل جمعآوری زباله عفونی در بیمارستان و رختشویخانه بستگی دارد.
فاضلاب بیمارستانها عمدتاً حاوی میکروارگانیسمهای بیماریزا، مواد آلی، چربی، مواد پاککننده، مواد ضدعفونیکننده و گندزدا میباشند. در بیمارستانهایی که مراکز پزشکی هستهای وجود دارد مواد رادیواکتیو با نیمهعمر کوتاه جهت درمان و تشخیص استفاده میشود.
میکروارگانیسمهای بیماریزا علاوه بر آنهایی که بهطورمعمول در فاضلابهای خانگی یافت میشوند بستگی به نوع فعالیت بیمارستان دارد. بیماریهایی که معمولاً ارگانیسمهای ایجادکننده آنها در فاضلاب یافت میشود عبارتاند از:
وبا، یرقان، فلج اطفال، حصبه، شبه حصبه، سل، دیسانتری باسیلی، مسمومیتهای ناشی از سالمونلا، کرمهای نواری انگل روده، شیستوزومیازیس، لیپتوسپیروزیس، اسهال خونی، پروسلوز، سیاهزخم (بروسلوز), کرمهای نماتود و …
اجزاء معمول فاضلابهای بیمارستانی شامل موارد زیر است:
در کل فاضلابهای بیمارستانی به دلیل وجود پاتوژنهای مختلف، فلزات سنگین و ترکیبات شیمیایی – دارویی، ترکیبات کلردار و دترجنت در خود دارای اهمیت ویژهای میباشند.
ازآنجاکه بیمارستان محل درمان بوده بنابراین منطقی به نظر میرسد که فاضلاب، حاوی مقدار زیادی پاتوژن باشد، فلزات سنگین هم چون جیوه و نقره نیز در برخی از مراحل درمان استفاده میشوند که خواهوناخواه به فاضلاب راه پیدا میکنند و خیلی از ترکیبات شیمیایی – دارویی که در فرآیند تشخیص و درمان از آنها استفاده میشود بدون تغییر و یا با اندک تغییری از بدن بیمار دفع میشود.
از کلر و ترکیبات آن نیز برای گندزدایی فاضلاب و از بین بردن پاتوژنها استفاده گستردهای میشود و دترجنت نیز در وسعت زیادی از بیمارستان جهت گندزدایی سطوح و وسایل و … کاربرد دارد.
آنتروویروسها مقدار زیادی در فاضلاب وجود دارند. حضور آنها، بهعنوان آلودگی ویروسی آب، در پسابهای بیمارستانی نشانگر حضور ویروسهای دیگر است. این ترشحات مایع، مستقیماً از طریق لولههای فاضلاب آزمایشگاه و بهصورت کلی بیمارستان به شبکه فاضلاب روی شهری راه مییابد و با انجام فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی در تصفیه فاضلاب تغییری در آنها ایجاد نمیشود.
فاضلابهای بیمارستانی که سبب تشدید آلودگی میشود حاوی ترکیبات کلردار و یا فلزات سنگینی مانند جیوه و نقره است. مقدار COD گزارششده در برخی از پسابهای بیمارستانی به ترتیب برابر 700 تا 1900 میلیگرم در لیتر است. میزان ترکیبات AOX (ترکیبات هالوژنه) موجود در فاضلابهای بیمارستانی نسبتاً بالا است، به صورتی که در بخش مرکزی یک بیمارستان شیکاگو میزان آنها تا 10 میلیگرم در لیتر رسیده است.
این ترکیبات تجزیهپذیری خوبی ندارند و رفتارهای جذبی خوبی نیز از خود نشان نمیدهند و بیشترین جرم AOX جداشده از پسابهای بیمارستانی مربوط به صفحات آزمایش X-ray, حلالها گندزداها، پاککنندهها و داروهای کلردار است. مطالعات انجامگرفته بر روی بیمارستانهای آلمان نشان داده است که غلظت این ترکیبات در پساب خروجی بخشهای ویژه حدود 13/0 تا 94% میلیگرم در لیتر است، درصورتیکه این مقدار برای پساب خروجی کل بیمارستان بسیار بیشتر است.
غلظت ترکیبات AOX در بخش مرکزی بیمارستانهای فرانسه در بین 38% تا 24% میلیگرم در لیتر است. معمولاً درصد مشارکت داروها در میزان ترکیبات AOX خروجی از پسابهای بیمارستانی کمتر از 11 درصد است. البته باید این را ذکر کرد که میزان ترکیبات AOX در ادرار افراد بیمار بسیار پایین است. این مقدار معمولاً برابر با 1/0 میلیگرم در لیتر و 2/0 میلیگرم در لیتر است. بهواسطه اثر ترقیق، تأثیر این عوامل خروجی از افراد بیمار بسیار ناچیز است.
در سال های اخیر تمایل به استفاده از پکیج تصفیه فاضلاب و آب به شکل پکیج های پیش ساخته تصفیه فاضلاب و قابل حمل به ویژه برای اجتماعات کوچک از قبیل مناطق روستایی، کمپ ها، سایت های کارگاهی، یگان های نظامی رو به افزایش است.
با ساخت تصفیه خانه های پیش ساخته به صورت واحدهای آماده، علاوه بر کاهش قابل ملاحظه در هزینه ها و زمان مورد نیاز، امکان حمل و به جابه جایی آن ها به شکل کانتینرهای استاندار فراهم می شود.
به کارگیری این واحدهای پیش ساخته بعنوان راه حلی مقرون به صرفه و مطمئن در تصفیه فاضلاب اجتماعات کوچک و رفع معضلات زیست محیطی واحدهای آلاینده شهری و صنعتی توصیه می شود.
فاضلاب های آلوده و بیماری زا پس از هدایت به این سیستم و طی مراحل مختلف تصفیه به پسابی زلال، بدون بو و عاری از مواد معلق، پالایش شده و پس از گندزدایی با ترکیبات کلر یا ازن ژنراتور مطابق با استاندارهای محیط زیست قابل دفع به آب های سطحی و زیرزمینی یا استفاده در مصارف دوره ای آبیاری فضای سبز خواهد بود.
هر واحد کامل تصفیه فاضلاب دارای متعلقات لازم از قبیل تجهیزات آشغال گیری، سیستم پمپاژ، بلوئر هوادهی، زلال سازی، هاضم لجن، مخزن گندزدایی و تابلوی برق به همراه کابل کشی ها و لوله های ارتباطی است.
پایش آنلاین سیستم آب شیرین کن و تصفیه فاضلاب برای نگهداری و بهره برداری اپراتور بسیار حائز اهمیت است. اطلاعات و فرامین از مرکز کنترل توسط پایانه های دوردست RTU از طریق یک سیستم واسط System Interface از محل های مورد نظر در اختیار اپراتور قرار می گیرند. تجهیزات مرکز کنترل، عملیات و محاسبات لازم را روی اطلاعات دریافتی انجام داده و برحسب نوع اطلاعات بلافاصله آنها را روی صفحه نمایش منعکس نموده و در معرض دید اپراتور قرار می دهند و یا برای استفاده بعدی در حافظه نگه می دارند. تجهیزاتی که عملیات کنترل و پردازش را در فیلد و نقاط تحت کنترل انجام می دهند و به دو دسته پایانه های دوردست RTU و کنترل کننده های قابل برنامه ریزی PLC تقسیم می شوند.
یکی از اصلی ترین وظایف سیستم کمک به اپراتور برای هرچه بهتر اداره کردن شبکه است. این وظیفه را قسمتی از سیستم به نام رابط انسان و ماشین که اختصارا HMI نامیده می شود، انجام می دهد.
HMI اطلاعات و وضعیت سیستم را به روش های مختلف که برای انسان قابل فهم باشد در اختیار بهره بردار قرار می دهد. این اطلاعات می تواند به صورت لیست وقایع یا اعلام خطر روی صفحه نمایش نشان داده شوند و یا بصورت گزارش چاپ شده از طریق چاپگرها در اختیار بهره برداران و یا کارشناسان فرآیند قرار گیرند. این اطلاعات شامل وضعیت ها، آلارم ها و مقادیر آنالوگ است.
هر ایستگاه کاری به طور معمول یک یا چند صفحه نمایش رنگی دارد که بر روی آنها دیاگرام ها، وضعیت پمپ ها، جریان ها، ولتاژها و … به نمایش در می آیند و در معرض دید بهره برداران قرار می گیرند. بهره بردار می تواند فرمان های لازم را برای کنترل از راه دور تجهیزات صادر نماید.
تجهیزات ابزار دقیق که در حقیقت زیرساخت های یک سیستم کنترل را تشکیل می دهند شامل ابزاری نظیر : سنسور، کنترلر، نشان دهنده، ترانسمیتر، رکوردر و … هستند. این ابزار وظیفه ی اندازه گیری، انتقال، نمایش، ثبت و کنترل پارامترهای مهم فیزیکی نظیر دما، فشار، فلو … را در پروسه های صنعتی به شکلی دقیق برعهده دارند.
حوزه ابزار دقیق را می توان به دو صورت دسته بندی کرد، یکی از نظر نوع عملکرد این ابزار، برای مثال تجهیزاتی که عمل کنترل دما یا فشار یا رطوبت یا سطح را برعهده دارند به کنترلر مشهورند. همچنین می توان ابزار دقیق را از نظر پارامتری که این ابزار بایستی عملیاتی بر روی آن انجام دهند دسته بندی کرد برای مثال بخش های ابزار دقیق مربوط به دما، ابزار اندازه گیری و کنترل دقیق فشار، ابزار سنجش جریان سیالات و انتقال مقادیر و کنترل آن، ابزار سطح سنجی یا اندازه گیری سطح مواد درون مخازن و کنترل دقیق آنها.