مقاله با موضوع فاضلاب های صنعتی و دی اکسید کربن

دانلود پایان نامه

به علت اعمال زیستی، درجه گرمای فاضلاب معمولا بیشتر از درجه گرمای آب در همان محیط است. درجه گرمای فاضلاب در سردترین روزهای زمستان غالبا از 10 درجه سانتیگراد کمتر نمی گردد. در روزهای معمولی درجه گرمایی حدود 20 درجه سانتیگراد دارد.
– مواد خارجی در فاضلاب


در فاضلاب همیشه مقداری مواد خارجی به صورت محلول و یا نامحلول و معلق وجود دارد. مقدار مواد خارجی فاضلاب در حدود 0.1 درصد و بقیه آ نرا آب تشکیل می دهد. حدود نیمی از مواد خارجی موجود در فاضلاب، مواد آلی و بقیه مواد معدنی می باشند. مواد خارجی معلق، به دو گروه ته نشین پذیر و ته نشین ناپذیر تقسیم می شوند. مواد معلقی، ته نشین پذیر نامیده می شوند، که پس از دو ساعت توقف در ظرفی ته نشین شوند.
– وزن مخصوص فاضلاب
با توجه به سبک بودن مواد خارجی موجود در فاضلاب و نیز وجود برخی گاز های محلول در آن، وزن مخصوص فاضلاب کمی کمتر از وزن مخصوص آب است و به حدود 0.99 تن بر مترمکعب می رسد. در عمل وزن مخصوص فاضلاب را برابر با وزن مخصوص آب فرض می کنند.
– موجودات زنده در فاضلاب
علاوه بر مواد خارجی، همیشه فاضلاب مقدار زیادی موجودات زنده ذره بینی، مانند ویروس ها و میکروبها (باکتری ها) به همراه دارد. تنها قسمت کمی از این موجودات زنده ممکن است بیماری زا باشند، مانند باسیل حصبه، اسهال، وبا که جزء باکتری های انگلی هستند. دو گروه از این موجودات زنده موجود در فاضلاب به نام باکتری های هوازی و بی هوازی حتی درتصفیه فاضلاب نقشی مثبت و کمک کننده دارند. تعداد موجودات زنده در یک سانتیمتر مکعب از فاضلاب شهری به یک تا چند میلیون عدد نیز می رسد(محمد تقی منزوی،1360).
1-4-2- فاضلاب های صنعتی
فاضلاب های صنعتی فاضلاب هایی هستند، که از صنایع مختلف حاصل می شوند و نسبت به نوع صنایع، ترکیبات شیمیایی مختلفی دارند و وقتی وارد دریا می شوند، باعث آلودگی آب و مرگ آبزیان می گردند( امیر زمانخانی، 1388). خواص فاضلاب های صنعتی و پساب کارخانه ها کاملا بستگی به نوع فراورده کارخانه دارد. مهمترین تفاوتی های که فاضلاب صنعتی با فاضلاب خانگی می تواند داشته باشد، عبارتند از:
– امکان وجود مواد و ترکیب های شیمیایی سمی در فاضلاب کارخانه بیشتر است.
– خاصیت خورندگی بیشتری دارند.
– خاصیت قلیائی و یا اسیدی زیادی دارند.
– امکان وجود موجودات زنده در آن ها کمتر می باشد(محمد تقی منزوی،1360).
بسته به نوع کارخانه ها و محصول تولیدی آنها، ترکیبات شیمیایی و درصد آنها در پساب های صنعتی متفاوت است. اما از مهمترین این ترکیبات می توان به آرسنیک، سرب، کادیم و جیوه اشاره کرد. این مواد از طریق پساب کارخانجات تهیه پلاستیک، کاغذ، مواد دفع آفات نباتی و استخراج معادن وارد آب های جاری و محیط زیست می شود. از مهمترین فجایع آلودگی با جیوه، به فاجعه آلودگی آب رودخانه میناماتا در ژاپن با ترکیبات ارگانومرکوریک که به عنوان کاتالیزور در کارخانه پلاستیک سازی استفاده می شود، می توان اشاره کرد، که طی آن مردم اطراف رودخانه به مرض اسرار آمیزی مبتلا شدند، که ناشی از وجود جیوه فراوان در بدن آن ها بود و هزاران نوزاد ناقص الخلقه و فوت تعدادی از مردم، نتیجه آلودگی آب با پساب این کارخانه بود (امیر زمانخانی، 1388).
1-4-3- فاضلاب های سطحی(آب های سطحی)
فاضلاب های سطحی ناشی از بارندگی و ذوب یخ ها و برف های نقاط بلند هستند. این فاضلابها به علت جریان در سطح زمین و تماس با آشغال ها و کثافت های روی زمین و شستن سطح خیابان ها و پشت بام ها آلوده شده و مقداری مواد آلی و معدنی در آن ها وجود دارد. لذا در شروع بارندگی درجه آلودگی فاضلاب های سطحی زیاد و پس از پاک شدن سطح های بارش، مقدار آلودگی آن ها کاسته می شود. بیشترین قسمت مواد خارجی را در این فاضلاب ها، مواد معدنی مانند ماسه و شن تشکیل می دهند، که در اثر شستشوی خیابان ها وارد فاضلاب می شوند. پس مانده ذرات گیاهی و حیوانی و مواد نفتی و دوده، قسمت های دیگری از مواد خارجی موجود در آب های سطحی را تشکیل می دهند(محمد تقی منزوی،1360).
1-5- تصفیه فاضلاب
اگر فاضلاب و پساب صنعتی را در منابع طبیعی آب(نظیر رودخانه، دریا و غیره) دفع نمایند، مواد آلی موجود در فاضلاب و همچنین بعضی ترکیبات پیچیده معدنی آن، در منابع طبیعی آب وارد میگردد. همراه با این مواد آلی تعداد زیادی باکتری و موجودات زنده نیز وارد منابع مذکور میشوند. این باکتری ها و موجودات زنده میکروسکوپی، از مواد آلی موجود، به عنوان غذا تغذیه نموده و در مجاورت اکسیژنی که در منابع طبیعی آب، به خصوص در آب رودخانه ها به صورت محلول وجود دارد، شروع به تکثیر و رشد و نمو می نمایند. بدین ترتیب ملاحظه می شود، که با دفع فاضلاب در منابع آب، یک سلسله واکنشهای بیوشیمی آغاز می گردد و بعد از مدتی آب آلوده منابع طبیعی به حالت اول خود باز می گردد. این پدیده را پالایش خود به خودی و یا تصفیه طبیعی(Natural-purification) فاضلاب می نامند(آصف خلدانی،1356).
1-5-1- تصفیه فاضلاب در مجاورت باکتری های هوازی) (Aerobic Bacteria
اگر در حین تجزیه مواد، اکسیژن به مقدار لازم و به طور مرتب به فاضلاب برسد، باکتری های هوازی عمل تجزیه را شروع نموده و طبق شکل(1-1) عمل می نمایند. چنانچه ملاحظه می شود، ابتدا مواد آلی ازت دار تبدیل به آمونیاک و سپس تبدیل به نیتریت و نیترات می گردند. نیترات ها که در واقع جزو مواد غذایی بسیار مناسب برای گیاهان محسوب می شوند، توسط گیاه جذب و باعث رشد بهتر آن ها می گردد. از طرفی خود گیاهان نیز توسط حیوانات خورده شده و در ساختمان سلولهای بدن آن ها کمک می نمایند. مواد آلی فوق، دوباره به صورت مواد آلی پس مانده، دفع شده و این گردش بی انتها از نو آغاز می گردد. مطابق شکل (1-1) ، در تمام این تحولات اکسیژن برای تنفس موجودات زنده و همچنین سایر تغییرات و تبدیلات شیمیایی دیگر و به منظور تثبیت مواد کربنی و سولفوری به صورت کربناتها و سولفات ها لازم است.
1-5-2- تصفیه و تجزیه فاضلاب در مجاورت باکتری های غیر هوازی(Anaerobic Bacteria)
زمانی که اکسیژن در مجاورت فاضلاب نباشد، باکتری های هوازی دیگر قادر به ادامه حیات و استفاده از مواد غذایی نخواهند بود. در چنین حالتی باکتری های غیر هوازی که قادر به استفاده از اکسیژن مواد آلی هستند، وارد عمل می گردند. بدین ترتیب تجزیه مواد در اثر وجود باکتری های غیر هوازی، سبب به وجود آمدن اسید های آلی،کربناتهای اسیدی، اکسید کربن و هیدروژن سولفوره شده و در مرحله بعدی آمونیاک، کربناتهای اسیدی اکسید کربن و سولفیت ها به وجود می آیند. در مرحله نهایی تجزیه و تخمیر، آمونیاک، متان، اکسید کربن و سولفیت ها تولید می گردند. در شکل شماره (2-1) جریان تصفیه و به اصطلاح هضم مواد لجنی در مجاورت باکتری های غیر هوازی به صورت یک گردش بی انتها نشان داده شده است.
در تصفیه خانه های فاضلاب، حوض های هوا رسانی(Aeration tank) ، واحد اصلی در تجزیه وتصفیه فاضلاب، یعنی از بین بردن مواد آلی و کاهش مقدار(BOD5) می باشند و در این واحد تصفیه در مجاورت باکتری های هوازی انجام می گیرد. در حالیکه تجزیه و تخمیر مواد لجنی که در آن ها هوا دمیده نمی شود( اصطلاحا این تجزیه و تخمیر را هضم لجن می نامند) توسط باکتری های غیر هوازی و در مخازن هاضم(Digestion Tank) انجام می پذیرد. تولید گاز های متان و اکسید کربن موید چنین تخمیری است(آصف خلدانی،1356).

شکل1-1: دوره بی انتهای در تجزیه هوازی مواد ازت دار، کربن دار و گوگرد دار در طبیعت(آصف خلدانی،1356).