مقایسه روش های رایج و مدرن پالایش پساب

امروزه روشهای مختلفی برای پالایش فاضلاب وجود دارد که هر کدام مزایا و معایبی دارند. در این مطالعه، ویژگی ها، عملکرد و کارایی ده روشرایج و مدرن به طور خلاصه آورده شده است. روش اول که از همه متداول تر است؛ روش فیلتراسیون می باشد. در این روش جدایی از طریق غشایمتخلخل صورت می گیرد و برای منابع آلاینده ی فاضلاب صنعتی، شهری و نساجی بکار رفته و منجر به حذف ۷۷% COD و ۹۹ % رنگ و ۷۴% TN می گردد. عملکرد آن آسان و مقرون به صرفه است و قادر به حذف مواد جامد معلق، قلیایی، آلاینده های معدنی و آلی می باشد. از طرفی، مسدود شدن فیلتر، محدودیت حذف آلاینده های ریز و بالاتر بودن هزینه مواد اولیه از معایب آن به شمار می رود (Wang et al., ۲۰۱۷ ؛Mohd Udaiyappan et al., ۲۰۱۷ ؛al., ۲۰۱۷ Eyvaz et). روش متداول دوم؛ جذب است که جذب آلودگی از سطح جاذب است و اغلب برای فاضلاب کشاورزی، صنعتی و شهرداری با آلاینده های آلی کاربرد داشته و ۹۶ % آلاینده ها را حذف می کند.مزایای آن عبارتست از کاهش مواد شیمیایی، سازگاری با محیط زیست و مقرون به صرفه بودن و معایب آن شامل محدودیت انتخاب،نگهداری دشوار و تشکیل زباله میباشد (Guo et al., ۲۰۱۹ ؛Crini et al). روش سوم؛ روش ترکیبی فیلتراسیون و لخته شدن انعقادی است که در آن فیلتراسیون، انعقاد و لخته سازی ادغام شده است و برای آلاینده هایی نظیر ترکیبات فنلی، آلاینده های آلی وجامدات معلق استفاده شده و ۳۶% COD؛ ۸۱% ماده چرب و ۹۲% TS را حذف می کند. برای حذف آلاینده ها بسیار کارآمد بوده و انرژی کمی نیاز دارد ولی هزینه نگهداری آن بالا است (Enaime et al., ۲۰۱۹). روش چهارم نیز یک روش ترکیبی است و در آن ازجذب، فیلتر غشایی و تخریب کاتالیزوری- نوری استفاده شده و آلاینده ها توسط تیمار سریالی از فاضلاب های صنعتی با آلاینده هایآلی پالایش می شوند که منجر به حذف ۹۲-۸۸% COD؛ ۹۱-۸۵% مواد شوینده و ۹۸-۹۱% کل کربن آلی (TOC) می گردد. در این روش کارآمد، با وجود مشکل بودن، آب کاملا تصفیه میشود (Ejraei et al., ۲۰۱۹). در روش اکسیداسیون پیشرفته؛ روش پنجم، حذف آلودگی از طریق اکسیداسیون گونه های واکنش پذیر بر روی فاضلاب های صنعتی غنی از آلودگی های آلی و آفت کش ها انجام می پذیرد که قادر به حذف ۹۶-۵۳% COD و ۸۵-۲۱% TOC می باشد. این روش، کاربرد گسترده ای داشته و سبب حذف مولکول های بودار گشته ولی هزینه آن بالا بوده و تنها برای حذف آلاینده های آلی بسیار موثر است (Affam et al., ۲۰۱۸). روش ششم، ۹۰% از فلزات سنگین را حذف کرده و علاوه بر این، دوستدار محیط زیست بوده، هزینه عملیاتی کمی داشته و کم مصرف می باشد. از نقاط ضعف این روش می توان به هزینه نگهداری بالاتر، دشواری، مقیاس پذیر بودن و قیمت بالای آن اشاره کرد (Sillanpää et al., ۲۰۱۸, Mohd-Salleh et al., ۲۰۱۹). روش هفتم؛ روش بیولوژیکی به کمک جذب و واجذب آلاینده های نیترات، فسفات و زائدات لبنی می باشد و بیش از ۹۰% COD و ۹۰-۳۸% (N(۲ را از بین میبرد و علاوه بر حذف موثر آلاینده ها، مقرون به صرفه بوده و تجزیه بیولوژیکی بالایی دارد ولی نیاز به نگهداری مداوم دارد، کاربرد آن به دلیل محدودیت عملکرد توسط شرایط عملیاتی، کمتر است (Crini ؛Ahmad et al., ۲۰۱۹, and Lichtfouse, ۲۰۱۹) روش هشتم؛ روش بیوشار است که در آن جذب آلودگی برای حذف یا تخریب فاضلابهای غنی از رنگ، فلزات سنگین، آلاینده های معدنی و آلی و ترکیبات فنلی صورت می گیرد و کارایی حذف ۹۹-۶۵% رنگ ها و بیش از ۹۰% فنل ها را دارد، مزایای آن عبارتند از مقرون به صرفه بودن، سطح وسیع، منافذ بیشتر و معایب آن راندمان پایین تر حذف مواد خام بیوشار و پایداری کمتر ذکرشده است (Huang et al., ۲۰۱۹). روش بیوژنیک و نانو ذرات مبتنی بر کاهش یا اکسیداسیون فلزات توسط نانو ذرات بر پایه مواد شیمیایی طبیعی است. منابع آن رادیو اکتیو و آلاینده های معدنی و آلی است که باعث حذف ۹۹-۷۵% رنگ ها و ۸۵-۶۶% فلزات سنگین می گردد. این روش نیاز به انرژی کمتری دارد، سمیت کمتری داشته و ارزان است و بی ثباتی از نقاط ضعف آن برشمرده میشود (Ali et al., ۲۰۱۹, Gautam et al. ۲۰۱۹).بهترین روش که امروزه مطالعات زیادی بر روی آن صورت گرفته، پالایش با کمک میکروجلبک ها میباشد و در مقایسه با سیستم های لجن فعال، تکنولوژی ساده تر و مصرف انرژی کمتری داشته و تولید فتوسنتزی اکسیژن میتواند جایگزین هوادهی مکانیکی در روش های متداول تصفیه شود (Lopes et al., ۲۰۱۶). در این روش آلاینده ها به عنوان موادمغذی برای تکثیر سلولی میکروجلبک ها بکار می روند و زیستتوده تولید شده میتواند برای تولید سوخت زیستی استفاده گردد. منبع آلاینده می تواند فاضلاب شهری و صنعتی غنی با فلزات سنگین، رنگها، آلاینده های آلی و معدنی باشد. راندمان حذف آلاینده ها بالا بوده و قادر به پالایش ۹۸-۲۰% TP هستند. روش میکروجلبک غیرسمی است و انرژی کمتری نیاز دارد، از معایب آن، نیاز به زمین بزرگتر در شرایط عملیاتی کشت با سیستم باز ذکر می گردد (Molinuevo-Salces et al., ۲۰۱۹).

Keywords:

فیلتراسیون , لخته شدن انعقادی , اکسیداسیون پیشرفته , بیوژنیک و نانو ذرات