حذف فلزات سنگین از پساب

برای حذف فلزات سنگین از پساب می توان از فرآیندهای جذب به طور گسترده استفاده کرد. پرکاربردترین جاذب کربن فعال است که بهترین نتایج را می دهد اما هزینه بالا استفاده از آن را محدود می کند. هزینه تولید و بازسازی بالایی دارد. از آنجایی که جهان امروز با کمبود منابع آب شیرین مواجه است، جستجوی جایگزین هایی که بار منابع موجود را کاهش می دهد، اجتناب ناپذیر است.

همچنین، فلزات سنگین حتی در غلظت های کمی سمی هستند، بنابراین یک روش ایمن برای حذف آنها از نظر زیست محیطی نیاز به جاذب های کم هزینه را ایجاب می کند. جذب سطحی یک تکنیک مقرون به صرفه است و به دلیل حداقل مزیت دفع زباله، شناخته شده است. این فصل بر روی فرآیند جذب و انواع جاذب های موجود امروزی تمرکز دارد. همچنین شامل جاذب‌های کم‌هزینه از زباله‌های کشاورزی تا زباله‌های صنعتی است که شرایط واکنش جذب را توضیح می‌دهد. مقرون به صرفه بودن، کاربرد فنی و در دسترس بودن آسان مواد خام با تأثیر منفی کم بر سیستم، پیشرو در انتخاب جاذب ها هستند.

1. توضیحات

فلزات سنگین عناصر سمی با وزن مخصوص بیشتر از 5 گرم بر سانتی متر مکعب هستند، به عنوان مثال. روی، آهن، مس، کروم، جیوه، سرب، نیکل، کو و غیره.

منابع طبیعی اصلی فلزات سنگین شامل فرآیندهای آتشفشانی، هوازدگی سنگ ها و فرسایش خاک است.

در حالی که منابع انسانی شامل فرآوری مواد معدنی، احتراق سوخت و فعالیت‌های صنعتی مانند استخراج معدن، فرآوری فلزات، کودهای شیمیایی و تولید رنگ و غیره است.

موجودات زنده منجر به اثرات زیست محیطی می شوند. فلزات سنگین توسط گیاهان جذب می‌شوند که از طریق زنجیره‌های غذایی در حیوانات و انسان‌ها بزرگ‌نمایی می‌شوند و به دلیل سرطان‌زایی‌شان اثرات منفی جدی بر سلامتی ایجاد می‌کنند .

جدول 1 حداکثر سطح آلاینده (MCL) در آب آشامیدنی ارائه شده توسط USEPA  همراه با اثرات مضر آنها را نشان می دهد.

[caption id="attachment_4158" align="alignnone" width="712"] حذف فلزات سنگین از پساب[/caption]

 جدول 1

 

اثرات مضر فلزات سنگین

فلزات سنگین تمایل زیادی به تشکیل کمپلکس دارند، واکنش پذیری بالایی دارند و فعالیت بیوشیمیایی بیشتری دارند که باعث می شود در محیط بسیار پایدار باشند. آنها از طریق محیط آبی منتقل می شوند و می توانند در منابع آب و خاک متمرکز شوند. این باعث می شود که آنها برای انواع شکل های زندگی و محیط زیست بسیار خطرناک باشند. از این رو، حذف این فلزات سمی از فاضلاب قبل از تخلیه برای جلوگیری از عواقب زیانبار بیشتر ضروری است.

برای حذف فلزات سنگین از پساب از روش های مرسوم مانند فیلتراسیون غشایی، رسوب شیمیایی، تبادل یونی و غیره برای حذف فلزات سنگین از فاضلاب استفاده می شود. با این حال، این روش ها از معایبی مانند راندمان پایین، نیاز به انرژی بالا، رسوب مواد سمی، ناکارآمدی هزینه و غیره رنج می برند.

برای گذر از این معایب، فرآیندهایی مانند جذب مورد بررسی قرار می گیرند، زیرا به میزان زیادی بر فراهمی زیستی و انتقال فلزات سمی تأثیر می گذارد. این روش کم هزینه و کارآمد برای پاکسازی فلزات سنگین از فاضلاب است. فرآیند جذب اغلب در بسیاری از موارد برگشت پذیر است، بنابراین جاذب را می توان دوباره بازسازی کرد و مزیت دیگری به این فرآیند اضافه کرد. عوامل زیادی مانند دما، pH، غلظت اولیه، زمان تماس و سرعت چرخش بر کارایی جاذب ها تأثیر می گذارد.

1.1 مروری بر فرآیند جذب

جذب یک پدیده سطحی است که در آن محلولی حاوی ماده جاذب بر روی سطح یک جاذب جذب می شود. پدیده جذب می تواند دو نوع باشد. یکی فیزیو جذب است که در آن ماده جاذب به دلیل نیروهای واندروالس به جاذب متصل می شود و دیگری جذب شیمیایی است که به دلیل واکنش های شیمیایی بین جاذب و جاذب اتفاق می افتد. فیزیوجذب برگشت پذیر، ضعیف و معمولا گرماگیر است، در حالی که جذب شیمیایی برگشت ناپذیر، انتخابی و گرمازا است .

1.2 ایزوترم جذب و مدل ها

ایزوترم های جذب، نمایش هایی هستند که مقدار املاح جذب شده روی سطح جاذب را در واحد وزن به عنوان تابعی از غلظت تعادل در دمای ثابت تخمین می زنند. ایزوترم های لانگمویر و فروندلیچ که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند، فرآیند جذب را توصیف می کنند. برخی مدل‌های دیگر نیز استفاده می‌شوند مانند Redlich و Peterson ، Radke و Prausnitz ، Sips، Toth [33] و Koble و Corrigan .

1.3 انواع جاذب ها

جاذب‌ها معمولاً بر اساس منشأ آنها یعنی طبیعی و مصنوعی طبقه‌بندی می‌شوند. جاذب های طبیعی شامل خاک رس، مواد معدنی، زغال سنگ، سنگ معدن و زئولیت می باشد. در حالی که جاذب های مصنوعی از ضایعات صنعتی، ضایعات کشاورزی، لجن زباله و غیره تهیه می شوند.

[caption id="attachment_4166" align="alignnone" width="550"] حذف فلزات سنگین از پساب[/caption]

2. حذف فلزات سنگین از پساب با جذب سطحی

جذب سطحی در مقایسه با سایر فن آوری های تصفیه فاضلاب برای حذف فلزات سنگین، یک روش کارآمد و مقرون به صرفه فرض می شود. مزیت اصلی این روش تولید پساب با کیفیت بالا است. فرآیند جذب نسبت به سایر فرآیندها برتری دارد زیرا یک روش اقتصادی برای اصلاح فلزات سنگین است.

در بیشتر موارد، جاذب را می توان دوباره بازسازی کرد و می توان از آن بیشتر استفاده کرد . استفاده از جذب آسان است و هیچ گونه آلاینده سمی تولید نمی کند، از این رو یک تکنیک دوستدار محیط زیست است.

معیارهای برجسته انتخاب جاذب ها عبارتند از:

• مقرون به صرفه بودن،
• سطح و تخلخل بالا،
• توزیع گروه های عاملی و قطبیت آنها
•  جاذب های معمولی و تجاری شامل کربن فعال، زئولیت ها، گرافن ها و فولرن ها  و نانولوله های کربنی می باشند

کربن‌ها و مشتقات آن‌ها به دلیل کارایی جذب بالا، پرکاربردترین جاذب‌ها هستند. توانایی استثنایی آن‌ها از ویژگی‌های ساختاری آن‌ها ناشی می‌شود که به آن‌ها سطح وسیعی را با تغییرات شیمیایی آسان می‌دهد که آنها را برای طیف گسترده‌ای از آلاینده‌ها به طور جهانی قابل قبول می‌کند.

کربن های فعال از چند نقص رنج می برند که استفاده از آنها را بسیار محدود می کند. ساخت آنها گران است. دفع کربن فعال مصرف شده دشوار است و بازسازی آنها دشوار و مقرون به صرفه نیست. بنابراین، تحقیقات گسترده ای در زمینه جاذب های کم هزینه انجام شد. جاذب های غیر متعارف ارزان هستند، به وفور در دسترس هستند و به دلیل ساختار متنوع خود که یون های آلاینده را به هم متصل می کنند، ظرفیت کمپلکس کنندگی بالایی دارند. آنها از زباله های کشاورزی تا لجن زباله های صنعتی و دوغاب مصرف شده را شامل می شوند.

2.1 جاذب کربن فعال برای حذف فلزات سنگین از پساب

کربن فعال (AC) به دلیل کارایی بالا، تخلخل و مساحت سطح بالا، یکی از پرکاربردترین جاذب ها می باشد. این به طور تجاری از کربن سازی مانند زغال سنگ و چوب ساخته می شود، بنابراین گران است و استفاده از آن محدود است. آنها عمدتاً از طریق پیرولیز مواد کربنی در دمای کمتر از 1000 درجه سانتیگراد تولید می شوند.

تهیه کربن فعال شامل دو مرحله است، یکی کربن کردن مواد خام در دمای کمتر از 800 درجه سانتیگراد در اتمسفر بی اثر، دوم فعال سازی محصول تولید شده در دمای بین 950 تا 1000 درجه سانتیگراد. از این رو، بیشتر مواد کربن دار را می توان به عنوان ماده خام برای تولید کربن فعال استفاده کرد، اگرچه ویژگی های محصول نهایی به مواد خام مورد استفاده و شرایط فعال بستگی دارد.

کربن جزء اصلی جاذب کربن فعال است، عناصر دیگری مانند هیدروژن، اکسیژن گوگرد و نیتروژن نیز وجود دارد. آنها به دو صورت پودری و دانه ای تولید می شوند. نوع پودری دارای منافذ بزرگ و سطح داخلی کوچکتر است. در حالی که دانه دانه دارای سطح داخلی بزرگ و منافذ کوچک است. ظرفیت جذب کربن فعال با تخلخل و سطح بالای آن به همراه ساختار شیمیایی آن تعیین می شود. از این رو، سایر مواد خام کم هزینه مانند ضایعات کشاورزی برای افزایش اثربخشی کربن فعال مورد توجه قرار می گیرند.

 

2.2 زئولیت ها

آنها سیلیکات آلومینیومی با ساختار کریستالی هستند که به طور طبیعی وجود دارند یا به صورت صنعتی تولید می شوند. آنها یکی از بهترین جاذب ها برای حذف فلزات سنگین هستند زیرا از مواد معدنی آلومینوسیلیکات هیدراته تشکیل شده اند که از آلومینا و سیلیس به هم پیوسته تشکیل شده اند. آنها دارای ظرفیت تبادل یونی قابل توجه، خواص آب دوست و سطح ویژه بالایی هستند که جاذب های بسیار خوبی برای اصلاح فلزات سنگین می کند .

زئولیتها همچنین می توانند اصلاح شوند که ظرفیت جذب بهتری در مقایسه با آنهایی که اصلاح نشده به دست می آورند. زئولیت NaX یکی از پرکاربردترین زئولیت های نانو اندازه برای حذف فلزات سنگین از فاضلاب است. راد و همکاران نانوزئولیت NaX و سپس نانوالیاف نانوکامپوزیت پلیمر پلی وینیل استات/NaX برای بررسی حذف Cd2+ تهیه شد. حداکثر ظرفیت جذب 838.7mg/g در pH 5.0 گزارش شد.

2.3 مواد معدنی رسی

بنتونیت، یک کانی رسی دارای بالاترین ظرفیت تبادل کاتیونی است، قابل بازیافت و حدود 20 برابر ارزان تر از کربن فعال است. کانی های رسی در مقایسه با زئولیت ها ظرفیت حذف کمتری از فلزات سنگین دارند. اما آنها هنوز به دلیل مزایایی که دارند مانند خواص فیزیکی، شیمیایی و سطحی درخشان استفاده می شوند. جیانگ و همکاران حذف Ni2+، Pb2+، Cu2+ و Cd2+ از فاضلاب با استفاده از خاک رس کائولینیتی مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد که غلظت Pb2+ از 00/160 به 00/8 میلی گرم در لیتر کاهش یافته است.

2.4 مواد نانوساختار

در دهه گذشته، نانولوله‌های کربنی، فولرن‌ها و گرافن  جایگاه مهمی را در حوزه جذب فلزات سنگین از پساب‌ها اشغال کرده‌اند. آنها دارای خواص مکانیکی و شیمیایی استثنایی، استحکام، ظرفیت تبادل، هدایت الکتریکی و پایداری حرارتی هستند. مساحت سطح بالا همراه با برهمکنش های بین مولکولی متعدد به آنها برتری نسبت به جاذب های دیگر در اصلاح فلزات سنگین می دهد.

2.4.1 نانولوله های کربنی، فولرن ها و گرافن

نانو لوله های کربنی

Iijima نانولوله های کربنی (CNTs) را در سال 1991 کشف کرد. آنها به شکل استوانه ای کربنی دراز با ورقه های گرافیت شش ضلعی پیوسته وجود دارند. آنها دو نوع هستند: CNT تک جداره که دارای یک ورق گرافیتی هستند و CNT های چند جداره که دارای صفحات متعدد هستند. آنها پتانسیل بسیار خوبی را برای فلزات سنگین از فاضلاب برای مس ، سرب،  کروم ، نیکل  و کادمیوم  به تصویر کشیده اند.

CNT

CNT ها به دلیل مزایایی مانند خواص مکانیکی و سطحی خواص الکتریکی و نیمه هادی، جاذب های عالی هستند. آنها همچنین سطح ویژه بالایی (150-1500 متر مربع بر گرم) را فراهم می کنند و وجود مزوپورها کارایی جذب آنها را افزایش می دهد. وجود گروه‌های عاملی مختلف حاوی عناصری مانند اکسیژن، نیتروژن و گوگرد به طور مستقیم و غیرمستقیم بر مکانیسم‌های جذبی که جذب فلزات سنگین را افزایش می‌دهند، تأثیر می‌گذارد.

CNT های اکسید شده همچنین ظرفیت جذب بسیار بالایی را برای حذف Cr6+، Pb2+ و Cd2+ از فاضلاب به تصویر می کشند.

توانایی CNT ها برای تغییر آسان آنها را به جاذب های انتخابی با شایستگی افزایش کارایی جذب تبدیل می کند. آنها به دلیل ویژگی های مکانیکی و سطحی قابل توجه، خواص مکانیکی و مغناطیسی و پایداری بالا، به عنوان جاذب های عالی در زمینه تصفیه فاضلاب معرفی می شوند. اما استفاده از آن به دلیل انباشته شدن محل های فعال توسط ماده جذب محدود شده است. از این رو، فعال سازی نانولوله های کربنی مزیت افزایش مکان های دارای گروه های عاملی را ارائه می دهد که به نوبه خود کارایی جذب آنها را برای حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب افزایش می دهد.

فولرن

کشف فولرن ها در سال 1985 منجر به پیشرفت دیگری در علم جذب شد. آنها یک ساختار قفس بسته حاوی حلقه های کربنی پنج ضلعی و شش ضلعی با فرمول C20+m دارند که m یک عدد صحیح است. راندمان جذب آنها را نیز می توان به مورفولوژی سطح و وجود مزوپورها نسبت داد که میل ترکیبی یونی و سطح ویژه بالاتری را برای اصلاح یون های فلزات سنگین از آب و فاضلاب می دهد. الکسیوا و همکاران مطالعه ای با استفاده از فولرن ها برای حذف Cu2+ انجام داد و مکانیسم را از طریق مدل لانگمویر توضیح داد. حداکثر راندمان جذب 14.6 میلی مول بر گرم بود.

فولرن کروی حاوی 60 اتم کربن بیشتر مورد بررسی قرار گرفته است. ویژگی های قابل توجه آن شامل گروه های عاملی هیدروکسیل و اپوکسی روی سطح، نسبت سطح به حجم زیاد، آب گریزی، میل ترکیبی الکترون بالا و ظرفیت تجمع کم است که آن را برای حذف فلزات سنگین مفید می کند. اما استفاده از آنها اغلب به دلیل قیمت بالا محدود می شود. بنابراین، تحقیقات در مورد ترکیب سایر جاذب های معمولی با فولرن ها انجام شده است. مشخص شد که فولرن‌ها ساختار متخلخل جاذب را افزایش می‌دهند که منجر به افزایش راندمان حذف فلزات سنگین می‌شود. مشخص شد که ظرفیت جذب AC ها 1.5-2.5 برابر پس از ورود فولرن ها به ساختار آنها افزایش یافته است.

گرافن

گرافن در سال 2004 وارد صحنه شد و یک شبکه دو بعدی شش ضلعی از اتم های کربن است. همچنین دارای خواص ساختاری، شیمیایی و مکانیکی است که به استفاده از آن در تصفیه فاضلاب کمک می کند. دارای مساحت سطح بالا، گروه های عاملی فعال و مکان هایی بر روی سطح آن است که ظرفیت جذب آن را افزایش می دهد. گرافن همچنین می تواند با اکسیداسیون فعال شود تا گروه های عاملی را افزایش دهد که ظرفیت جذب برای حذف فلزات سنگین را افزایش می دهد.

2.5 جاذب کم هزینه جهت حذف فلزات سنگین از پساب

اگرچه AC ها پرمصرف ترین جاذب ها هستند، اما استفاده از آنها به دلیل هزینه بالا و بازسازی کم آنها محدود است. همین امر در مورد جاذب های توسعه یافته دیگر مانند نانولوله های کربنی، فولرن ها و نانوکامپوزیت ها نیز صادق است. برای تسریع و موثر ساختن فرآیند تصفیه فاضلاب، جستجوی جاذب هایی که مقرون به صرفه باشند و همچنین دارای راندمان جذب بالا باشند، حیاتی است. بنابراین، نیاز به جاذب های کم هزینه متوجه شد. جاذب های کم هزینه شامل آن دسته از مواد غیر متعارفی هستند که به راحتی در دسترس هستند و عمدتاً پسماندهای کشاورزی و صنعتی مقرون به صرفه هستند.

2.5.1 ضایعات کشاورزی

پسماندهای کشاورزی دارای ترکیبی از لیگنین، سلولز، هیدروکربن ها، قندها، آب و نشاسته به همراه سایر گروه های عاملی هستند که ظرفیت جذب این ضایعات کشاورزی را افزایش می دهد. این ضایعات می توانند از پوست برنج گرفته تا پوسته گندم، پوسته تخم مرغ، پوسته نارگیل، میوه خرما، باگاس، پوست بادام زمینی، پوست میوه، بیوچار و غیره باشند. سپس الک می شوند تا اندازه ذرات مطلوب بدست آید که برای آزمایشات جذب استفاده می شود. آنها همچنین می توانند به کاراکترها تغییر داده شوند و بیشتر فعال شوند تا مکان های جذب را افزایش دهند .

جدول 2 ضایعات مختلف کشاورزی مورد استفاده برای حذف یون های فلزات سنگین را نشان می دهد.

[caption id="attachment_4159" align="alignnone" width="712"] حذف فلزات سنگین از پساب[/caption][caption id="attachment_4160" align="alignnone" width="715"] حذف فلزات سنگین از پساب[/caption]

جدول 2

 

ضایعات کشاورزی برای حذف فلزات سنگین

2.5.2 بیوچار

بیوچار ماده جامد زغالی است که از کربن شدن زیست توده به دست می آید. متداول ترین روش تولید زیست توده از طریق پیرولیز است که تجزیه حرارتی زیست توده در غیاب یا اکسیژن محدود است. بیوچارک‌ها نسبت به AC کربن کمتری دارند، بنابراین کربن، هیدروژن و اکسیژن بیشتری در ساختار آنها باقی می‌ماند. بیوچار پتانسیل قابل توجهی برای پاکسازی فلزات سنگین از پساب نسبت به جاذب های معمولی و کم هزینه نشان داده است. آنها ساختار مزوپور دارند که منجر به مساحت سطح بالا و وجود گروه های عملکردی مختلف می شود و مقدار خاکستر کم آنها را به جاذب های عالی و موثر تبدیل می کند. مواد اولیه مانند پوسته برنج، پوسته ذرت، ضایعات چایو لجن هضم شده  برای حذف استفاده شده است. فلزات سنگین از محلول های آبی و همچنین فاضلاب.

2.6 ضایعات صنعتی

فعالیت‌های صنعتی مقادیر زیادی زباله تولید می‌کنند که معمولاً برای دفع به مکان‌های دفن زباله فرستاده می‌شوند. این پسماندها ظرفیت جذب خوبی دارند و مشکل تصفیه زباله را حل می کنند. مواد زائد مانند خاکستر بادی ، گل قرمز  و سرباره به دلیل ظرفیت قابل توجهی که برای حذف فلزات سنگین از پساب دارند استفاده می شود. بسیاری از جاذب های پسماند صنعتی برای پاکسازی Zn2+ از پساب ها به کار گرفته شده اند. حداکثر ظرفیت جذب برای لیگنین 73.2mg/g، 168mg/g برای لجن زباله و 55.82mg/g برای ضایعات کاساوا بود.

جدول 3 انواع ضایعات صنعتی مورد استفاده برای حذف فلزات سنگین از فاضلاب و محلول های آبی را نشان می دهد.

[caption id="attachment_4161" align="alignnone" width="702"] حذف فلزات سنگین از پساب[/caption]

جدول 3

 

3. مقایسه جاذب های معمولی و غیر متعارف

برای کارآمد بودن فرآیند جذب، انتخاب مناسب ترین جاذب یک مرحله حیاتی است. اساس اصلی انتخاب یک جاذب شامل هزینه کم، ظرفیت جذب بالاو موثر برای طیف وسیعی از آلاینده ها می باشد. تحقیقات گسترده ای در زمینه عملکردها و مکانیسم های جذب معمولی و غیر متعارف شکل گرفته. جاذب های مختلف به دلیل تفاوت در شرایط تولید مواد خام و جاذب، مکانیسم های مختلفی را دنبال می کنند.

به طور عمده چهار مکانیسم برای جذب موثر آلاینده ها وجود دارد. جذب شیمیایی، جذب فیزیکی، تبادل یونی و بارش . دیویس و همکاران بیان کرد که تبادل یون لزوماً مکانیسم جذب را توصیف نمی کند، اما بسیاری از عوامل و مکانیسم های دیگر به موفقیت این فرآیند کمک می کنند. برخی دیگر از محققان نیز مکانیسم های جذب را توضیح دادند .

به وضوح می توان دید که کربن‌های فعال به دلیل سطح ویژه بالا، مورفولوژی سطح مکانیکی و ساختاری و وجود گروه‌های عاملی که می‌توانند اصلاح شوند، خود را به عنوان جاذب درخشان ثابت کرده‌اند. با این حال، جاذب های غیر متعارف به طور فزاینده ای به عنوان جاذب های کم هزینه و موثر استفاده می شوند. تحقیقات متمرکز بیشتر در مورد مهندسی و اصلاح آنها می تواند آنها را با برخی جاذب های جامد تجاری برابر کند.

4. نتیجه گیری

آلودگی فلزات سنگین یکی از خطرناک ترین شرایطی است که امروزه با آن مواجه هستیم. آنها حتی در غلظت های کمی مضر هستند. بسیاری از آنها سرطان زا هستند، باعث نقص مادرزادی می شوند و بسیار کشنده هستند. از این رو لازم است این فلزات سمی از فاضلاب قبل از تخلیه به آب های آزاد حذف شوند. جذب سطحی یکی از این تکنیک‌هاست که نه تنها به پاکسازی فلزات سنگین از پساب می‌پردازد، بلکه با ردپای کم نیز سازگار با محیط‌زیست است.

جاذب هایی مانند اکتیو شده به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند، اما به دلیل هزینه بالای آن محدود است. بنابراین، لازم است به دنبال گزینه‌هایی باشید که پایدار باشند و هدفشان رفع چشم‌انداز بزرگ‌تر مشکل باشد. جاذب های کم هزینه مانند ضایعات کشاورزی، ضایعات صنعتی و بیوچار نه تنها به حذف فلزات سنگین کمک می کنند، بلکه روش های ارزانی نیز هستند. مواد اولیه آنها به راحتی در دسترس است و این جاذب ها به راحتی قابل تولید هستند.

بنابراین، این یک فناوری سبز است که فرآیند تصفیه فاضلاب را تا حد زیادی افزایش می دهد. تحقیقات بیشتر در مورد توسعه جاذب های کم هزینه تر می تواند به اصلاح بیشتر فلزات سنگین کمک کند.

 

[caption id="attachment_4481" align="alignnone" width="300"] حذف فلزات سنگین از پساب[/caption]

تماس با ما:

تماس باما

      سیستم های هوادهی فاضلاب

 هوادهی فاضلاب چیست؟

هوادهی فاضلاب یک فرآیند لجن فعال است. لجن فعال فرآیندی با غلظت بالایی از میکروارگانیسم ها است.
در این مرحله، فرآیندهای بیولوژیکی مانند تصفیه هوازی، ترکیبات آلی و آلاینده‌های موجود در فاضلاب را تجزیه می‌شوند.

مواد شیمیایی برای حذف آلاینده های آلی پایدار، باکتری ها و پاتوژن های میکروبی استفاده می شود.

نتیجه هوادهی فاضلاب چیست؟

به طور معمول، فاز ثانویه مواد شیمیایی و ترکیبات سمی را حذف می کند. تکرار چندین بار این مرحله  برای آب غیرمعمول نیست.

چرا هوادهی مهم است؟

یک سیستم هوادهی خوب طراحی شده مستقیماً بر سطح تصفیه فاضلاب به دست آمده تأثیر می گذارد. کلید تصفیه سریع، اقتصادی، ایمن و موثر فاضلاب، سیستم هوادهی است که اکسیژن را به طور مساوی توزیع می کند.

فاضلاب چگونه هوادهی می شود؟

هوادهی یک فرآیند لجن فعال است. هوا را به داخل مخزن  وارد می کند و باعث رشد میکروبی در فاضلاب می شود. باکتری هایی که لجن فعال را تشکیل می دهند، پس از ته نشین شدن در یک مخزن ته نشینی جداگانه، مجدداً به حوضچه هوادهی گردش می کنند. چرخش مجدد به حوضچه هوادهی سرعت تجزیه را افزایش می دهد.

نمای کلی طراحی کارخانه

حجم بالای فاضلاب به سیستم‌های پیچیده‌تری در مقایسه با فرآیندهای دسته‌ای ساده‌ای که توسط تأسیسات مقیاس کوچک‌تر استفاده می‌شود، نیاز دارد. طراحی کارخانه زیر نشان می دهد که چگونه یک سیستم بر سطح تصفیه فاضلاب به دست آمده تأثیر می گذارد.

 

[caption id="attachment_4130" align="alignnone" width="850"] سیستم های هوادهی فاضلاب[/caption]

مکان های هوادهی

فاز هوادهی مواد آلی، ذرات ریز و مواد شیمیایی بالقوه سمی و مضر را از پساب وارد شده به سیستم ،حذف می کند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مکان های هوادهی تصفیه فاضلاب، ادامه مطلب را بخوانید.

حوضچه های هوادهی و هاضم های هوازی

تالاب هوادهی یا حوض هوادهی یک حوضچه تصفیه است که هوادهی مصنوعی را تامین می کند. هوادهی مصنوعی باعث افزایش اکسیداسیون بیولوژیکی فاضلاب می شود.

حوضه های هوادهی تالاب ها یا برکه های خاکی بزرگ و باز هستند. سطوح بزرگ درگیر باعث تغییرات شدید دما نسبت به هاضم های هوازی می شود. بنابراین، باعث ایجاد تغییرات در زمان نگهداری لجن می شود. اگر مواد جامد به فرآیند حوضچه هوادهی برگردند، در این صورت تفاوتی بین حوضچه هوادهی و فرآیند لجن فعال وجود ندارد.

هاضم های هوازی مخازنی هستند که از بتن یا فلز ساخته شده و مستطیل شکل هستند. بنابراین چندین مخزن می توانند دیوارهای مشترک را به اشتراک بگذارند.

 

[caption id="attachment_4131" align="alignnone" width="850"] سیستم های هوادهی فاضلاب[/caption]

تالاب های مختلط معلق

تالاب های مخلوط معلق، مواد آلی محلول و زیست تخریب پذیر در پساب را به زیست توده تبدیل می کنند که می تواند به صورت لجن ته نشین شود. پساب به حوض دوم می رود که لجن می تواند در آنجا ته نشین شود.

هواده های سطحی شناور

دو عملکرد در یک سیستم هوادهی سطحی ارائه می شود:

(1) انتقال هوا به داخل حوضچه ها برای تسهیل واکنش های اکسیداسیون بیولوژیکی.

(2) آنها اختلاط مورد نیاز برای پراکندگی هوا و تماس با واکنش دهنده ها (یعنی اکسیژن، فاضلاب و میکروب ها) را فراهم می کنند.

هواده های سطح شناور اکسیژن را برای هوادهی تحویل می دهند. با این حال، هواده های سطحی مخلوطی را که معادل آنچه در سیستم های لجن فعال به دست می آید، ارائه نمی دهند.

هوادهی پراکنده غوطه ور

هوای پخش شده غوطه ور شکلی از شبکه پخش کننده در داخل یک تالاب است. دو نوع اصلی سیستم های هوادهی پراکنده مستغرق برای کاربردهای تالاب، شناور و جانبی غوطه ور هستند. هر دو سیستم از پخش کننده های حباب ریز یا متوسط ​​برای ارائه هوادهی و فرآیند اختلاط آب استفاده می کنند. دیفیوزرها را می توان کمی بالاتر از کف تالاب معلق کرد یا ممکن است در پایین قرار گیرد.

هوادهی کانال

کانال هایی که فاضلاب را به مخازن ته نشینی اولیه توزیع می کنند، هوادهی می شوند تا مواد جامد را در حالت تعلیق و مستقل از سرعت جریان آب نگه دارند. مقدار هوای مورد نیاز محدوده و مشروب مخلوط به مخازن ته نشینی لجن فعال تبدیل می شود که هوادهی می شوند.

هوادهی پست

الزامات برای پساب نیاز به سطوح بالای اکسیژن محلول. این مقررات می خواهد اطمینان حاصل کند که پساب سطح پایین اکسیژن محلول با جریان دریافت کننده مخلوط نمی شود.

یک روش هوادهی آبشاری است که در آن پساب توسط تلاطم مجموعه ای از آبشارها هوادهی می شود. با این حال، دمای آب به شدت بر توانایی آب در جذب اکسیژن تأثیر می گذارد.

هوادهی دیفیوزر در تصفیه خانه های بزرگتر استفاده می شود. دیفیوزرها بستگی به سرعت انتقال اکسیژن مورد نیاز پساب  دارند.

[caption id="attachment_4132" align="alignnone" width="600"] سیستم های هوادهی فاضلاب[/caption]

تماس با ما:

تماس باما

آب در صنعت داروسازی

آب خالص در صنعت داروسازی PW : Purified Water

 آب در صنعت داروسازی به عنوان اکسپیان در ساخت محصولات غیرتزریقی و سایر مصارف داروئی از قبیل شستشوی دستگاهها و محیط های ساخت محصولات غیر استریل به کار می رود.

در فرآیندهای تولید صنعت داروسازی، آب یکی از پرمصرف ترین عناصر است که جزء اصلی فرمولاسیون های مختلف، لوازم آرایشی، لوسیون ها و سایر فرآورده های دارویی است.

در واقع آب به عنوان ماده اولیه اصلی در کاربردهای تولید دارو محسوب می شود.

آب برای مصارف دارویی نه تنها به عنوان ماده خام استفاده می شود، بلکه معمولاً برای فرآیندهای تمیز کردن و شستشوی مورد نیاز در کارخانه فرآوری مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین یک عامل معمولی برای تمیز کردن راکتورها و سایر تجهیزات دارویی است.

آب خالص PW باید کلیه ویژگی های یونی و ناخالصی را طبق منوگراف مربوطه درUSP را دارا بوده و از

آلودگی های میکروبی محافظت گردد. 

انواع آب خالص در صنعت داروسازی

 

• آب برای تزریق WFI : Water For Injection

برای تزریق به عنوان اکسیپیان در ساخت فرآورده های تزریقی و سایر فرآوردها که محتوای اندوتوکسین آنها باید تحت کنترل باشد.

باید کلیه ویژگی های یونی و ناخالصی را طبق منوگراف مربوطه درUSP را دارا بوده و از آلودگی های میکروبی محافظت گردد.

 

   

• آب با درجه خلوص بسیار بالا HPW

در فارماکوپه اروپا و بریتانیا این نوع آب علاوه بر آب خالص و برای تزریق تعریف شده است.

بر اساس فارماکوپه اروپا این نوع آب در تولید فرآورده های دارویی در زمانی که کیفیت بیولوژیکی بالا مد نظر باشد ،به جز مواردی که آب برای تزریق مورد نیاز باشد، مورد استفاده قرار می گیرد.

طبق تعریف فارماکوپه اروپا این نوع آب با فرآیندهای غیر تقطیر مانند دوبار اسمز معکوسdouble RO که با فرآیندهایی مثل اولترافیلتراسیون یا دیونیزاسیون تولید می شود.

 

 

• آب برای همودیالیزWater For Hemodialysis

این نوع آب برای رقیق سازی محلول های غلیظ همودیالیز استفاده می شود.

آب برای همودیالیز در بسته بندی مناسب نفوذ ناپذیر به ورود آلودگی های شیمیایی و میکروبی بسته بندی می شود.

آب برای همودیالیز برای تزریق نامناسب بوده و فاقد هر گونه ماده آنتی باکتریال می باشد.

خصوصیات میکروبی آب برای همودیالیز طبق فارماکوپه ایالات متحده USP در جدول زیر خلاصه شده است.

آب برای همودیالیزWater For Hemodialysis 

PS: Pure Steam

بخار تمیز بعنوان استریل کننده سطوح یا ابزار متخلخل، استریلیزاسیون یا تمیزکاری با تزریق مستقیم بخار و با افزایش دما در فرآیندهای ساخت (تزریق بخار در فضای بین دو جداره و سل های ساخت دو جداره) استفاده می شود.

 

بخار خالص PS: Pure Steam 

   

• آب های که در USP که بصورت بسته بندی ارائه می شوند

1-آب خالص استریل (sterile purified water)

2-آب برای تزریق استریل  (Sterile Water For Injection)SWFI

3-آب برای تزریق باکتریواستاتیک (Bacteriostatic Water For Injection )

4- آب استریل جهت شستشو (Sterile Water For Irrigation)

5-آب استریل برای مصارف استنشاقی(Sterile Water Inhalation)

• 

جهت سفارش انواع آب در داروسازی باما تماس بگیرید.

تماس باما

 

 

 

ارائه مواد و تجهیزات و قطعات دستگاه ها و پکیج های تصفیه آب و پساب

 

ارائه مواد و تجهیزات و قطعات دستگاه ها و پکیج های تصفیه آب و پساب

---

تجهیزات تصفیه فاضلاب

تجهیزات تصفیه فاضلاب برای تصفیه، اصلاح و پردازش پساب فاضلاب استفاده می شود.

طبق تعریف، تصفیه فاضلاب مخلوطی از مواد جامد محلول یا معلق را از منازل مسکونی، کشاورزی و صنایع حمل می کند. برخی از فاضلاب ها آلوده هستند، به این معنی که پسماندهای صنعتی، مواد شیمیایی، سموم یا سایر مواد قابل اعتراض به مقدار کافی وجود دارند که باعث کاهش قابل اندازه گیری کیفیت آب می شوند. اغلب، تجهیزات تصفیه فاضلاب در تصفیه خانه های فاضلاب، تأسیساتی که از یک سری مخازن، صفحه نمایش، فیلترها و سایر فرآیندها برای حذف مواد جامد محلول و معلق از فاضلاب استفاده می کنند، استفاده می شود. تجهیزات تصفیه فاضلاب نیز ممکن است به صورت تجاری استفاده شوند، معمولاً در ارتباط با سیستم های زیرزمینی یا زیرسطحی مانند فاضلاب، چاه های دفع و حوضچه های زباله.

 

تجهیزات تصفیه فاضلاب برای دستیابی به سه سطح تصفیه استفاده می شود:

• تصفیه فاضلاب اولیه از غربالگری برای حذف اجسام بزرگ، محفظه های شن برای حذف ذرات کوچکتر و مخازن رسوب برای جداسازی جامدات از مایعات استفاده می کند.

 

• تصفیه فاضلاب ثانویه از روش های بیولوژیکی مانند لجن فعال، فیلترهای چکنده و تالاب استفاده می کند. لجن فعال یک میکروارگانیسم حاوی باکتری است که مواد آلی را تجزیه می کند. به طور معمول، لجن فعال همراه با هوادهی و هم زدن استفاده می شود. فیلترهای چکنده بسترهایی از محیط های درشت هستند که در قسمت پایین تخلیه می شوند. تالاب ها یا حوضچه های زباله به تعامل نور خورشید، جلبک ها، میکروارگانیسم ها و اکسیژن متکی هستند.

 

• پس از تکمیل تصفیه اولیه و ثانویه، فاضلاب ممکن است با کلر یا سایر ترکیبات ضد عفونی کننده یا با ازن یا اشعه ماوراء بنفش (UV) ضد عفونی شود.

انواع تجهیزات تصفیه فاضلاب

• انواع مختلفی از تجهیزات تصفیه فاضلاب وجود دارد. به عنوان مثال می توان به سیستم های تصفیه بیولوژیکی فاضلاب، سیستم های تصفیه فاضلاب هوازی اشاره کرد. محصولاتی مانند چنگک زباله؛ و انواع فیلترها
• سیستم های تصفیه بیولوژیکی فاضلاب میکروارگانیسم هایی را پرورش می دهند که ارگانیسم های بیماری زا و سایر آلاینده های فاضلاب را مصرف می کنند.
• سیستم های تصفیه فاضلاب هوازی مواد جامد را ته نشین می کنند، اما کار دیگری برای تصفیه فاضلاب انجام نمی دهند.
•  همچنین شامل چنگک‌های زباله، زلال‌کننده‌ها، فیلترها، مواد معدنی‌زدایی، گاززدایی‌کننده‌ها، سانتریفیوژها و خشک‌کن‌های لجن است.
• انواع مختلفی از فیلترها استفاده می شود. به عنوان مثال می توان به فیلترهای شنی، فیلترهای خنثی کننده، فیلترهای اکسید کننده، فیلترهای کربن فعال و سیستم های فیلتراسیون جریان متقاطع اشاره کرد.

تماس با ما:

تماس باما

 

 

کلر جامد (هیپوکلریت کلسیم)

کلر جامد (هیپوکلریت کلسیم) Calcium hypochlorite با فرمول شیمیایی Ca(ClO)۲ یک ترکیب شیمیایی است که جرم مولی آن ۱۴۲٫۹۸ g/mol می‌باشد.

شکل ظاهری این ترکیب، پودر سفید و خاکستری است.

هیپوکلریت کلسیم اکسنده ای قوی است و هنگام کار کردن با آن باید نکات ایمنی مورد توجه قرار گیرد.

در جای خشک و خنک و دور از تابش مستقیم خورشید، شعله، جرقه، منابع حرارتی، مواد آتش زا، مواد خورنده و اکسید کننده و احیا کننده، موادآلی و سوختهای فسیلی نگهداری شود.
هیپوکلریت کلسیم یا پرکلرین در دو نوع پودری و گرانول به بازار عرضه می شود که دارای مشخصات زیر می باشند:

گرد سفید کلر که کلر قابل استفاده آن 39 ـ 33/5% است.
گرانول هیپوکلریت کلسیم دارای 70-65 درصد وزنی کلر قابل استفاده است.
پرکلرین بهترین و در دسترس ترین و ارزانترین گندزدای آب می باشد.
بخصوص برای شرایط اضطراری و کنترل اپیدمیهای قابل انتقال
مصرف زیاد آن توسط آب نشان دهنده آلودگی شدید آب می باشد.

طریقه ضد عفونی آب مصرفی خانگی با کلر جامد

اگر آب آشامیدنی از آب لوله کشی شهر تامین نمی شود بهتر است آن را جهت اطمینان کامل بطریق زیر ضد عفونی نمایید.

سه قاشق مربا خوری( 15 گرم) گرد پرکلرین را در یک بطری (رنگ بطری تیره باشد) یک لیتری آب اضافه نموده (به این محلول محلول مادر میگویند) و بهم بزنید.

سپس هفت قطره از این محلول(محلول مادر) را به یک لیتر آب اضافه نموده و بهم بزنید. پس از نیم ساعت با اطمینان خاطر مصرف نمایید.

هر آبی بدون توجه به منبع، زلالی، رنگ و بو و مزه آن غیر بهداشتی محسوب میشود مگر با کلر ضد عفونی شود.

موارد مصرف هیپوکلریت کلسیم یا پرکلرین

ضد عفونی کننده برای تصفیه آب
 برای تصفیه آب استخرها
ضد عفونی کننده برای تصفیه فاضلاب و پساب
به منظور سفید کردن خمیر چوب، ابریشم، پارچه و فیبر
ضد عفونی کننده ماده سمی شیمیایی و رادیواکتیو

جهت سفارش و خرید کلر جامد (هیپوکلریت کلسیم) از صفحه فروشگاه بازدید کنید .

فروشگاه