تصفیه فاضلاب نساجی چیست و انواع روش های آن

نساجی یکی از صنایع مهم و پراهمیت در جهان است که به طور مداوم به تولید میلیون‌ها متر پارچه و محصولات با کیفیت متنوع می‌پردازد. ولی چالش مهم این صنعت، تولید حجم زیادی از پساب است که به فاضلاب نساجی معروف است. این فاضلاب حاوی مواد آلی، معدنی و شیمیایی است که از عملیات مختلف تولید پارچه‌ها و پردازش آنها به وجود می‌آید. فاضلاب‌های نساجی حاوی مواد آلاینده و خطرناکی هستند که اگر به صورت نادرست مدیریت شوند، می‌توانند به محیط زیست و انسان‌ها آسیب برسانند. در این مقاله، به بررسی مشخصات فاضلاب نساجی، خطرات آن بر طبیعت و روش‌ تصفیه فاضلاب صنایع نساجی و فرآیند تصفیه آن خواهیم پرداخت.

همچنین بخوانید: پساب صنعتی چیست

مشخصات فاضلاب نساجی

صنایع نساجی از مواد شیمیایی مختلف، رنگ‌ها، اسیدها و نشاسته‌ها استفاده می‌کنند که فاضلاب مضری تولید می‌کنند. این فاضلاب‌ها دارای pH متغیر بوده و دمای بالایی دارند. همچنین، فاضلاب نساجی ممکن است شامل ذرات معلق و مواد آلاینده مختلفی باشد که نیاز به تصفیه دارد. فاضلاب نساجی دارای خصوصیات مخرب زیر است:

1. سمیت: مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآیندهای نساجی بسیار مضر برای محیط زیست و سلامت انسانی هستند.
2. خورندگی: بسیاری از مواد شیمیایی مورد استفاده در تولید محصولات نساجی خورنده هستند. موادی مانند آب سفید و جوهرهای حاوی سدیم ممکن است باعث خوردگی در جریان‌های پایین دست شوند.
3. چربی: روغن به عنوان ماده‌ای لغزنده در فرآیندهای نساجی مورد استفاده قرار می‌گیرد، که منجر به تولید چربی در فاضلاب نساجی می‌شود.
4. واکنش‌پذیری: در صنعت نساجی انواعی از مواد شیمیایی را ترکیب می‌کنند که ممکن است واکنش نشان دهند و مواد مخربی را در فاضلاب تولید کنند.
5. قابل اشتعال: بسیاری از مواد استفاده شده در تولید محصولات نساجی که وارد جربان فاضلاب می‌شوند بسیار قابل اشتعال هستند.

خطرات فاضلاب نساجی

تخلیه فاضلاب نساجی بدون تصفیه مناسب می‌تواند به تغییرات شدید در محیط زیست منطقه منجر شود. این تاثیرات شامل تغییرات در ترکیب شیمیایی آب‌ها، آلودگی هوا و آب، کاهش تعداد جانوران آبزی و اختلال در اکوسیستم‌های آبی می‌شود. از این رو، تصفیه فاضلاب صنعت نساجی امری ضروری است تا این تاثیرات منفی کاهش یابند. در ادامه به بررسی برخی از خطرات این فاضلاب می پردازیم.

تاثیر فاضلاب نساجی بر طبیعت

همان طور که ذکر شد، مدیریت نادرست فاضلاب نساجی می‌تواند منجر به مشکلات جدی برای انسان‌ها و محیط زیست شود.

1. آلودگی آب‌های زیرزمینی و سطحی: تخلیه نادرست فاضلاب نساجی به رودخانه‌ها و دریاها می‌تواند منجر به آلودگی آب‌های زیرزمینی و سطحی شود و بر اکوسیستم‌ها و حیات‌وحش تأثیر منفی بگذارد.
2. تغییر رنگ و اثرات سمی: مواد شیمیایی موجود در فاضلاب نساجی می‌توانند منجر به تغییر رنگ آب و ایجاد اثرات سمی در حیات‌وحش و انسان‌ها شوند.
3. از بین بردن موجودات آبزی: با توجه به دمای بالای فاضلاب نساجی تخلیه آن درون منابع آبی باعث کاهش سطح اکسیژن محلول در آب و مرگ موجودات آبزی می شود.
4. تاثیر در تولید پسماندها: تخلیه بدون انجام تصفیه فاضلاب نساجی، می‌تواند منجر به تولید پسماندهای خطرناک مانند لجن‌های آلاینده شده و مواد شیمیایی زائد در محل تصفیه فاضلاب شود. این پسماندها به زمین‌ها و منابع آبی اطراف آسیب می‌زنند.
5. تاثیر بر تولیدات کشاورزی: در صورتی که فاضلاب نساجی، بدون تصفیه مناسب، به آب‌هایی با کاربرد کشاورزی منتقل شود ممکن است مواد آلاینده در آن به خاک و محصولات کشاورزی نفوذ کنند. این می‌تواند به کاهش کیفیت محصولات و تأثیرات منفی بر سلامتی مصرف‌کنندگان منجر شود.

روش های تصفیه فاضلاب نساجی

برای تصفیه فاضلاب نساجی و رنگرزی، می‌توان از روش‌های مختلفی استفاده کرد. برخی از مهم‌ترین روش‌های تصفیه فاضلاب نساجی و رنگرزی عبارت‌اند از:

۱. تصفیه فیزیکی

این فرآیند شامل مراحلی مانند جداسازی مکانیکی، فیلتراسیون، و سایر عملیات فیزیکی است که به جدا سازی جامدات معلق و آلاینده‌های دیگر از آب در فاضلاب می‌پردازند. در جداسازی مکانیکی، از مواردی مثل سایکلون‌ها، تامینها و فیلترها برای تفکیک ذرات جامد از فاضلاب استفاده می‌شود. این ذرات جامد سپس به صورت لجن ترسیب می‌شوند و از فاضلاب جدا می‌شوند. تصفیه فیزیکی به عنوان یکی از اولین مراحل تصفیه فاضلاب نساجی مورد استفاده قرار می‌گیرد و به بهبود کیفیت فاضلاب و حذف جامدات معلق کمک می‌کند.

۲. تصفیه شیمیایی

تصفیه شیمیایی در تصفیه فاضلاب نساجی به افزودن مواد شیمیایی خاص به فاضلاب و ایجاد واکنش‌های شیمیایی برای حذف مواد آلاینده می‌پردازد. در این روش، مواد شیمیایی مثل منعقد کننده‌ها، فلوکولانت‌ها و کربنات‌کننده‌ها به فاضلاب اضافه می‌شوند. فلوکولانت‌ها با تشکیل فلوکوله‌ها مواد جامد و معلق در فاضلاب را ترسیب می‌کنند. در مورد کربنات‌کننده‌ها، اضافه کردن دی‌اکسید کربن به فاضلاب باعث تشکیل کربنات‌ها می‌شود که مواد آلاینده را جذب و سپس ترسیب می‌کنند. تصفیه شیمیایی می‌تواند به حذف مواد آلی، رنگ‌ها، فلزات سنگین و دیگر آلاینده‌ها کمک کند. همچنین از ترکیب روش‌های شیمیایی به همراه دیگر روش‌های فیزیکی می‌توان‌ به راندمان بالاتری در حذف آلاینده‌ها دست یافت. این روش‌ها معمولاً در مراحل تصفیه پیشرفته نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد تا کیفیت تصفیه فاضلاب بهبود یابد و آب پاک‌تری تولید شود.

۳. تصفیه بیولوژیکی

تصفیه بیولوژیکی یکی از مهمترین روش‌های تصفیه فاضلاب نساجی است که بر پایه فعالیت میکروبی و باکتری‌ها برای تجزیه مواد آلی و آلاینده‌های زیستی در فاضلاب تمرکز دارد. در این روش، فاضلاب به مخازن خاصی منتقل می‌شود که حاوی میکروب‌ها هستند. این میکروب‌ها از مواد آلاینده در فاضلاب تغذیه می‌کنند و آنها را به مواد غیرمضر تبدیل می‌کنند. این فرآیند باعث تصفیه مواد آلی، مواد آلاینده زیستی، و حتی نیتروژن و فسفر موجود در فاضلاب می‌شود. این روش علاوه بر اینکه به حفظ محیط زیست کمک می‌کند، هزینه‌های تصفیه نیز معمولاً پایین‌تر از روش‌های دیگر تصفیه آب صنعتی است.

فرآیند تصفیه فاضلاب نساجی

فرایندهای مختلفی برای تصفیه فاضلاب در کارخانه های نساجی وجود دارد، اما برخی از روش ها سودمندتر از روش های دیگر هستند. موثرترین فرآیندهای تصفیه فاضلاب صنعت نساجی شامل موارد زیر است:

جذب

فرآیند جذب،ترکیبات آلاینده موجود در فاضلاب را به جاذبی مانند کربن فعال متصل می کند. با این حال، جذب نمی تواند همه آلاینده ها را حذف کند. برخی از آلاینده‌های بسیار سبک و محلول در آب حذف نمی‌شوند.

انعقاد-لخته سازی

در فرآیند انعقاد-لخته سازی پلیمرهایی را به فاضلاب اضافه می کنند که ذرات آلاینده کوچک را به توده های بزرگتر ترکیب می کند. در حالی که این فرآیند نسبتاً آسان است، ولی به تنهایی موثر نیست، زیرا نمی‌تواند تمام ذرات آلاینده را از آب حذف کند.

هوادهی

برای استفاده از مزیت تصفیه بیولوژیکی که توسط میکروارگانیسم‌ها انجام می‌شود، اکسیژن به درون فاضلاب توسط بلوور پمپ می‌شود، که باکتری های مفید را فعال می کند و به آنها اجازه می دهد تا ترکیبات آلی را تجزیه کنند.

لجن فعال

در این فرآیند، ابتدا لجن فعال تولید می‌شود، که حاوی ترکیبی از میکروب‌ها و باکتری‌ها است که به صورت طبیعی در محیط زیست وجود دارند یا از لجن‌های فعال پیشین به دست آمده‌اند. سپس، این لجن فعال به فاضلاب افزوده می‌شود و با فاضلاب در تماس قرار می‌گیرد. در این مرحله، میکروب‌ها در داخل لجن فعال آغاز به تغذیه از مواد آلی موجود در فاضلاب می‌کنند. این فرآیند به عنوان تجزیه بیولوژیکی شناخته می‌شود. اگرچه این فرآیند مؤثر است، اما زمان‌بر است، زیرا نسبت مواد غذایی به میکروب‌ها باید به دقت تنظیم شود. همچنین، در پایان این فرآیند، لجن باید بازیافت شود. یکی از مشکلات این روش اشغال فضای محیطی وسیعی است تا حوضچه های لجن فعال احداث شوند.

همچنین بخوانید: تصفیه فاضلاب صنعتی به روش USAB

فرایند MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)

MBBR یک روش تصفیه بیولوژیکی است، به این معنی که شامل ترکیب فناوری بیوفیلم و فرآیندهای هوادهی است. در طی این فرآیند، آب وارد یک مخزن هوادهی می‌شود که حاوی محیط‌های ساخته شده از تراشه‌های پلاستیکی کوچک با شکل هندسی مشخص است. این محیط‌های پلاستیکی محل مناسبی برای رشد میکروارگانیسم‌های بیوفیلمی هستند، که آلاینده‌ها را از آب حذف می‌کنند. این محیط از طریق یک شبکه هوادهی در سراسر مخزن حرکت می‌کند تا میکروارگانیسم‌های بیوفیلم بتوانند به طور موثر آلاینده‌ها را مصرف کنند.

همچنین بخوانید: تصفیه فاضلاب به روش MBBR

این روش تصفیه برای کارخانه‌های نساجی که بار آلاینده با حجم بالا را تصفیه می‌کنند و کارخانه‌هایی که مایل به صرفه جویی در فضا هستند مفید است. یک مخزن MBBR اجازه می‌دهد غلظت زیست توده بالاتری درون مخزن وجود داشته باشد، که باعث صرفه جویی در فضا می‌شود و به کارخانه‌های نساجی اجازه می‌دهد کارایی تصفیه فاضلاب و ظرفیت عملیاتی خود را بدون افزایش فضا بهبود بخشند.

تصفیه پیشرفته RO

در این مرحله، از روش‌های نوین و پیشرفته‌تری برای تصفیه فاضلاب نساجی بهره‌گیری می‌شود. یکی از این روش‌های پیشرفته، فرایند اسمز معکوس (RO) است که از ممبران تصفیه آب صنعتی خاص برای جداسازی مواد محلول در فاضلاب استفاده می‌کند. این روش به طور قابل‌ملاحظه‌ای در حذف مواد آلاینده از آب مؤثر است و کیفیت آب تصفیه شده را بهبود می‌بخشد.

همچنین بخوانید: تعویض ممبران تصفیه آب

فرآیند اسمز معکوس به عنوان یکی از تکنولوژی‌های پیشرفته در تصفیه فاضلاب دارای مزایای بسیاری می‌باشد، از جمله بازیابی آب بسیار خالص و حذف اثرات مضر مواد آلاینده از جمله رنگ‌ها، املاح و یون‌ها. علاوه بر این، این فرآیند می‌تواند تأثیر مثبتی بر روی پارامترهای آلاینده فاضلاب داشته باشد و امکان استفاده مجدد از فاضلاب را برای مصارف مختلف فراهم کند.

قبل از ورود فاضلاب به فرآیند اسمز معکوس، فرآیندهای پیش تصفیه نقش بسیار مهمی در بهبود کارایی این فرآیند دارند. این فرآیندها از طریق تنظیم pH، حذف جامدات معلق و کنترل میزان املاح و نمک‌ها در فاضلاب، به بهبود کیفیت و کارآیی فرآیند اسمز معکوس کمک می‌کنند. پس کل فرایند‌های ذکر شده در قبل را می‌توان پیش تصفیه فرایند اسمز معکوس در نظر گرفت.

نتیجه گیری و جمع‌بندی

تصفیه فاضلاب نساجی اهمیت بسیاری در حفظ محیط زیست و کاهش آلودگی منابع آبی دارد. یکی از تکنولوژی‌های کلیدی در تصفیه فاضلاب نساجی، فرآیند اسمز معکوس (RO) است. اسمز معکوس مواد محلول را از فاضلاب جدا کرده و آب را تصفیه می‌کند. این روش در حذف مواد آلاینده از آب بسیار موثر است و می‌توان آب تصفیه شده را به عنوان منبع آب خالص و با کیفیت مجدداً استفاده کنیم. استفاده مجدد از آب تصفیه شده به کاهش مصرف آب و حفظ منابع آبی کمک می‌کند.