فرآیند تصفیه فاضلاب در صنعت خمیر و کاغذ یک فرآیند پیچیده و سیستماتیک است که معمولاً شامل سه مرحله پیش تصفیه، تصفیه بیولوژیکی و تصفیه پیشرفته است. مراحل دقیق این فرآیند به شرح زیر است:
I. مرحله قبل از درمان
هدف اصلی مرحله پیش تصفیه حذف مواد جامد معلق، تنظیم pH و کاهش غلظت مواد آلی در فاضلاب و ایجاد شرایط برای تصفیه بیولوژیکی بعدی است.
1. صفحه نمایش نوار: مواد جامد معلق بزرگ و مواد شناور را از فاضلاب حذف می کند تا بار فرآیندهای تصفیه بعدی را کاهش دهد. صفحات میله معمولاً از فولاد مسطح و پیچ خورده جوش داده می شوند و فاصله بین میله ها را می توان با توجه به شرایط واقعی تنظیم کرد.
2. مخزن یکسان سازی: جریان فاضلاب را تنظیم می کند و کیفیت آب را تثبیت می کند و شرایط کیفیت آب پایدار را برای تصفیه بعدی فراهم می کند. مخازن یکسان سازی معمولاً حجم زیادی برای بافر نوسانات در جریان فاضلاب دارند.
3. مخزن رسوب / مخزن شناور: بیشتر مواد جامد معلق ریز و برخی مواد آلی را از فاضلاب حذف می کند. مخازن ته نشینی از نیروی گرانش برای ته نشینی جامدات معلق استفاده می کنند، در حالی که مخازن فلوتاسیون میکروحباب ها را به فاضلاب تزریق می کنند و باعث می شوند که مواد جامد معلق به حباب ها بچسبند و به سطح شناور شوند.
4. تانک خنثی سازی: pH فاضلاب را در محدوده مناسبی برای تصفیه بیولوژیکی تنظیم می کند. این معمولاً با افزودن اسید یا قلیایی به دست می آید.
II. مرحله درمان بیولوژیکی
مرحله تصفیه بیولوژیکی مرحله اصلی تصفیه فاضلاب کاغذسازی است که عمدتاً از فناوری های تصفیه بیولوژیکی مانند فرآیندهای لجن فعال و بیوفیلم برای حذف آلاینده هایی مانند مواد آلی، نیتروژن و فسفر از فاضلاب استفاده می کند.
1. درمان بیولوژیکی هوازی:
* فرآیند لجن فعال: اکسیژن محلول کافی از طریق تجهیزات هوادهی در اختیار فاضلاب قرار می گیرد و به لجن و فاضلاب اجازه می دهد کاملاً با هم مخلوط شوند. میکروارگانیسم ها مواد آلی را تجزیه می کنند. پس از مدتی، مشروب مخلوط در مخزن هوادهی برای جداسازی جامد{2}}مایع وارد مخزن ته نشینی می شود. آب تصفیه شده تخلیه یا تصفیه می شود، در حالی که مقداری از لجن برای حفظ جمعیت میکروبی به مخزن هوادهی بازگردانده می شود.
* فرآیند بیوفیلم: از یک بیوفیلم متصل به سطح یک حامل برای تجزیه آلاینده های آلی استفاده می کند. با عبور فاضلاب از لایه بیوفیلم، آلاینده های آلی توسط میکروارگانیسم ها تجزیه می شوند. در مقایسه با فرآیند لجن فعال، فرآیند بیوفیلم مقاومت قوی تری در برابر بارهای ضربه ای دارد، به زمین کمتری نیاز دارد و کارکرد و مدیریت آن آسان تر است.
2. تصفیه بیولوژیکی بی هوازی: در شرایط بی هوازی، میکروارگانیسم های بی هوازی، آلاینده های آلی موجود در فاضلاب را به موادی مانند متان و دی اکسید کربن تبدیل می کنند. فنآوریهای تصفیه بیولوژیکی بیهوازی عمدتاً شامل سیستمهای لجن بیهوازی بالارونده (UASB) است که با ظرفیت بار بالا، هزینه کم و بازیابی انرژی مشخص میشود.
3. حذف بیولوژیکی نیتروژن و فسفر: در مرحله تصفیه بیوشیمیایی، حذف مواد مغذی مانند نیتروژن و فسفر نیز باید مورد توجه قرار گیرد. حذف بیولوژیکی نیتروژن معمولاً شامل سه مرحله است: آمونیفیکاسیون، نیتریفیکاسیون و نیتروژن زدایی، دستیابی به تبدیل و حذف نیتروژن از طریق عمل هم افزایی انواع مختلف میکروارگانیسم ها. حذف بیولوژیکی فسفر با استفاده از باکتریهای انباشتهکننده پلیفسفات{3}}فسفر را در فاضلاب بهعنوان پلیفسفات در میکروارگانیسمها جمع میکند، که سپس از طریق تخلیه لجن حذف میشود.
III. مرحله درمان پیشرفته
مرحله تصفیه پیشرفته در درجه اول فاضلابی را هدف قرار می دهد که پس از تصفیه بیوشیمیایی همچنان حاوی غلظت بالایی از مواد آلی مقاوم و آلاینده های رنگی است. فن آوری های پیشرفته اکسیداسیون، جذب و جداسازی غشایی برای تصفیه بیشتر استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که فاضلاب مطابق با استانداردهای تخلیه است.
1. فن آوری های اکسیداسیون پیشرفته: مانند اکسیداسیون ازن و اکسیداسیون فنتون، از اکسیدان های قوی برای تجزیه مواد آلی مقاوم، کاهش COD و رنگ در فاضلاب استفاده می کند.
2. فن آوری های جذب: از مواد جذب مانند کربن فعال برای حذف مواد آلی، رنگ و سایر آلاینده ها از فاضلاب استفاده کنید.
3. فناوری های جداسازی غشایی: از فناوری های جداسازی غشایی مانند نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس برای دستیابی به جداسازی مؤثر مواد آلی، جامدات معلق و سایر آلاینده ها از فاضلاب استفاده کنید.
