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 …
ترکیبات فاضلابهای بیمارستانی
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.
ساختار ممبران آب شیرین کن اغلب به صورت ورقه های مسطح بوده که در بین آن ها شبکه جداکننده توری شکلی که وظیفه توزیع بهتر آب و همچنین حمایت غشا در برابر فشار زیاد را نیز دارد، قرار می گیرد. این صفحه ها از سه طرف به یکدیگر چسبانده شده و طرف باز به استوانه سوراخ داری متصل می گردد. سپس این صفحه ها به دور استوانه مرکزی سوراخ دار پیچانده شده و ساختار غشایی را تشکیل می دهند.
در عمل، آب تغذیه کننده از یک انتهای المان غشایی با فشار وارد شده و در بین سطوح فعال جریان می یابد. شبکه جداکننده بین سطوح غشا، آشفتگی را افزایش داده، بنابراین نمک های جدا شده در یک محلول تحت فشار غلیظ شده، خارج می شوند. در پی جریان مارپیچی که در کانال بین دو صفحه غشا ایجاد می شود، آب خالص در غشا نفوذ کرده و در لوله مرکزی و در فشاری در حد فشار اتمسفر جریان می یابد.
اگرچه ساختارهای ممبران قطری بین 2 تا 17 اینچ دارند ولی مرسوم ترین آنها دارای قطر اسمی 8 اینچ و طول 40 تا 60 اینچ است.
به منظور ایجاد مدول غشایی، شش تا هشت المان غشایی مارپیچ، در یک بدنه سیلندر فشار قوی نصب می گردد. لوله مرکزی به یکدیگر متصل بوده و با نگهدارنده ای در داخل بدنه جا می گیرد تا در اثر آب ورودی تحت فشار تغییر شکل ندهد. مدول غشایی نیز دارای آب بند، درپوش و دریچه هایی است که لوله های آب ورودی، خروجی شوراب و آب شیرین بوسیله لوله به این دریچه ها وصل می شوند.
بدنه سیلندری معمولا از ترکیبات فایبرگلاس ساخته شده، اما در انواع استیل ضدزنگ نیز موجود است.
اغلب موادی که در تهیه غشاهای RO ( آب شیرین کن ) به کار می روند، مخلوطی از لایه نازک پلی آمید (TFC) یا انواع سلولزی آن مانند سلولز استات (CTA) و یا مخلوطی از هر دو می باشند. غشاهای CA/CATA دارای ظرفیت کافی برای اغلب مصارف خانگی هستند ولی اگر نیاز به تصفیه حجم زیادی از آب باشد، غشاهای TFC مورد استفاده قرار می گیرند.
غشاهای RO براساس توانایی شان در حذف ترکیبات موجود در آب بسته بندی می گردند. اگر چه غشاهای لایه نازک بسیار گران هستند ولی در عوض دارای دوام و استحکام بالایی می باشند و میزان حذف TDS در آن ها بیش از 95 درصد است ولی در صورت استفاده از غشاهای سلولزی، میزان حذف حدود 88-94 درصد می گردد.
انرژی الکتریکی مصرفی در فرآیند RO، عمدتا مربوط به پمپ ها است. در 10 سال اخیر، فشار محرک خالص مورد نیاز برای تراوش آب به شدت کاهش یافته و نیاز به انرژی الکتریکی فرآیند، روند نزولی داشته است. فشار محرک خالص مورد نیاز در هر کاربرد فرآیند غشایی در RO، تابعی از دو پارامتر تغییرات فشار اسمزی و مقاومت هیدرولیکی است.
تکنولوژی اسمز معکوس به این صورت است که ، آب ورودی ( تصفیه نشده ) توسط پمپ با فشار به داخل محفظه ای که دارای غشای نیمه تراوا می باشد، رانده می شود و چون ناخالصی ها تقریبا قادر به عبور از غشا نیستند، از این رو در یک طرف غشا آب تقریبا خالص ( آب شیرین ) و در طرف دیگر آن آب تغلیظ شده از ناخالصی ها ( آب شور ) وجود خواهد داشت.
هر دستگاه اسمز معکوس به صورت ساده شامل قسمت های زیر است:
البته قبل از ورود آب به داخل محفظه غشا، آب در معرض فرآیندهای مختلفی قرار می گیرد تا تصفیه مقدماتی شود مانند فیلتراسیون و …
به دو نکته در مورد پمپ در تکنولوژی اسمز معکوس توجه کنید:
به طور کلی برای کارکرد مناسب پمپ های با فشار بالا، وجود جریان مایع کافی با یک حداقل فشار در ورودی آنها ضرورت دارد. کارکرد خالی پمپ حتی برای چند لحظه باعث صدمه دیدن پروانه پمپ و خوردگی می شود.
اسمز معکوس بطور پیوسته کار می کند و می تواند املاح آب خام را تا 99% کاهش دهد. با اسمز معکوس، باکتری ها، ویروس ها و دیگر میکروارگانیسم ها یا ذرات بزرگتر از میکرون تقریبا 100% حذف می شوند اما بعلت عدم آب بندی کامل سیستم اسمزمعکوس مقدار کمی از این ناخالصی ها ممکن است از غشا عبور کرده و در آب تصفیه شده دیده شوند.
گازها می توانند 100% از غشا عبور کنند.
این فرآیند برای تهیه آب آشامیدنی از آب هایی که حاوی املاح معدنی زیاد و ناخالصی های آلی می باشد، بسیار مناسب است و حتی قادر از آب دریا با 30000PPM ناخالصی و نیز آب های شور، آب آشامیدنی تهیه کند. برای تصفیه آب های معمولی با TDS حدود 5000ppm یا بیشتر، اسمز معکوس یه روش کاملا اطمینان بخش است.
از اسمز معکوس می توان در داروسازی و پزشکی برای تهیه آب خالص و عاری از میکروارگانیسم ها به جای روش تقطیر استفاده کرد. امروزه روش اسمزمعکوس، اقتصادی ترین فرآیند برای تهیه آب آشامیدنی از آب های شور می باشد.