شرکت فنون آردا سبز - نماینده رسمی آردا فرانسه

FROM TRUE PROFESSIONALS

 تصفیه فاضلاب صنعت نساجی

صنعت نساجی و رنگرزی یکی از بزرگترین مصرف کنندگان آب هستند. در این صنایع  به علت تنوع روشهای تولید، پسابهای مختلفی از نظر کیفیت شیمیایی و از نظر کمیت تفاوت زیادی با یکدیگر دارند تولید می گردد.

صنایع نساجی از نظر الیاف مصرفی به چهار گروه زیر تقسیم می شود:

1-صنایع نساجی با استفاده از الیاف طبیعی حیوانی مانند پشم

2-صنایع نساجی با استفاده از الیاف طبیعی گیاهی مانند پنبه

3-صنایع نساجی با استفاده از الیاف مصنوعی

4-صنایع نساجی با استفاده از الیاف مخلوط طبیعی و مصنوعی

اختلاف عمده ای که صنایع نساجی با یکدیگر دارند در 3 عامل زیر خلاصه می شود:

1-نوع الیاف مصرفی

2-انواع رنگهای به کار برده شده

3-روشهای مختلف رنگرزی

به جز انواع الیافی که نام برده شد در صنایع نساجی مواد مختلفی که مهمترین آنها در زیر نام برده می شود مورد مصرف قرار می گیرند:

-اسیدهای معدنی و آلی مثل اسید سولفوریک –اسید استیک

-مواد قلیایی مانند :سود،پتاس

-مواد سفید کننده مانند:آب اکسیژنه وترکیبات کلردار

-املاح اسیدهای معدنی مانند:سولفات سدیم،کلرید سدیم،سولفید سدیم

-مواد آهار زنی مانند:نشاسته

-انواع رزین ها

-انواع حلالهای آلی

-انواع روغن ها

-انواع رنگها

-انواع پاک کننده ها

-سیلیکاتها

انواع پساب نساجی ورنگ:

1 -شستشو

2- سفید گری

3- مرسریواسیون

4- رنگرزی

5- چاپ

6- تکمیل

کیفیت پساب نساجی

معمولا در پساب نساجی به موارد زیر بر می خوریم:

1-مواد معلق که ممکن است ناشی از مواد اولیه مصرفی و مواد شیمیایی به کار رفته در صنعت نساجی باشد. مواد معلق در پساب نساجی به صورت ریز وبعضا درشت و یا کلوییدی دیده می شوند و در اکثر مواقع ذرات باقیمانده در پساب را نیز شامل می گردند.

2-BOD5  در پساب نساجی از مواد شیمیایی مصرفی یا مواد حاصل از شستشوی مواد اولیه مانند پشم وپنبه ویا مصرف رنگهای مختلف وباقی ماندن قسمتی از رنگها در پساب حاصل می شود.

3-ازت وفسفر در پساب نساجی حاصل از مصرف مواد پاک کننده است.ازت ممکن است به عنوان ترکیب رنگها موجود باشد که از طریق شستشو منسوجات رنگ شده داخل پساب می شود.وجود ازت وفسفر در پساب نساجی از نظر بهبود روشهای تصفیه بیولوژیکی از اهمیت خاصی برخوردار است.چنانچه مقادیر این مواد در روش تصفیه بیولوژیکی از نظر فعالیت حیاتی باکتریها کافی نباشد،افزایش مصنوعی آن به محیط تصفیه پساب ضروری است.

4-درجه حرارت اغلب پسابهای تولیدی از روشهای نساجی بالا است حرارت بالا ممکن است مانع فعالیت مناسب باکتریها در تصفیه بیولوژیکی پساب گردد از این رو تعدیل حرارت پساب قبل از هر نوع تصفیه ای ضرورت دارد.

5-فلزات سنگین ممکن است در پسابهای نساجی برای رنگرزی از رنگهای محتوی فلزاتی نظیر کرم و مس استفاده می کنند دیده شود.چون ورود این مواد در واحدهای تصفیه بیولوژیکی باعث مسمومیت باکتریها خواهد شد،لذا حذف و یا کاهش آنها در پساب رنگرزی یا مخلوط پساب ها ضروری به نظر می رسد.

6-اسید وقلیا نیز در بعضی شرایط رنگرزی در نساجی به کار می روند و ورود آنها به پسابهایی که از شستشوی منسوجات به دست می آیند اجتناب نا پذیر می باشند.تغییر حالت اسیدی یا قلیایی پساب نشان دهنده مقدار PH  آن است ودر مواقعی که نیاز به PH های خنثی تا کمی قلیایی در روش تصفیه می باشد،تنظیم PH پساب قبل از عملیات تصفیه باید انجام گیرد.مجموع املاح محلول در پسابهای نساجی که در روشهای خود املاح اسیدی یا قلیایی را به عنوان تعاونی یا علل دیگر مصرف می نمایند اکثرا بالا است.

حاصل فعالیت پرسنل بهره برداری و نگهداری تاسیسات نساجی تولید مقدار متنابهی فاضلاب شهری است، ممکن است فاضلاب شهری ناشی از تهیه غذا وشستشو ی ظروف باشد ویا در اثر دوش گرفتن کارکنان به هنگام اتمام کار روزانه حاصل شده باشد. به هر صورت، اغلب فاضلاب شهری پس از جمع آوری در مرحله تصفیه بیولوژیکی به پساب نساجی اضافه شده و تواما مورد تصفیه بیولوژیکی قرار می گیرند. افزودن فاضلاب شهری در مرحله تصفیه بیولوژیکی به پساب نساجی کمک بزرگی به رفع کمبود ازت وفسفر خواهد نمود.

روش تصفیه:

همانطور که می دانیم تمام رنگها یا سایر مواد شیمیایی که در صنعت نساجی بکار برده می شوند صد در صد به مصرف نخواهند رسید وهمیشه مقادیر قابل ملاحضه ایی از این مواد در پسابهای حاصل از صنعت نساجی یا شستشوی منسوجات به صورت مواد هدر رفته وجود خواهند داشت.

روشهای تصفیه شیمیایی یا بیولوژیکی به تنهایی در اکثر موارد نمی توانند رنگهای باقیمانده در پساب نساجی را به حدی تقلیل دهند که تخلیه پساب تصفیه شده در محیط زیست خالی از اشکال باشد.در مواردی توام نمودن روشهای تصفیه شیمیایی وبیولوژیکی نیز قادر به کاهش کامل رنگ نیست.متاسفانه انواعی از رنگها وجود دارند که نه با روش شیمیایی و نه با روش بیولوژیکی قابل جدا شدن از پسابهای نساجی نیستند،شاید روشهای جذب واکسیداسیون مناسبترین روش جدا سازی این رنگها از پسابهای نساجی باشد.

در صورتیکه به علت کاربرد رنگهای حاوی عوامل فلزات سنگین،غلظت این فلزات در پساب نساجی زیاد باشد،در تصفیه بیولوژیکی مانع فعالیت باکتریها خواهند شد وچه بسا نیاز  به خذف این فلزات از پساب نساجی قبل از تصفیه بیولوژیکی باشد. ضمنا به علت مصرف مواد شیمیایی تعاونی در عملیات رنگرزی در اکثر مواقع غلظت مجموع املاح محلول پسابها ی نساجی زیاد استو چنانچه بخواهیم از این پسابها به صورت مصرف مجدد استفاده نماییم ناچارا برای تقلیل املاح محلول باید از وسایلی چون تراوش معکوس (REVERS OSMOSIS )یا تبادل یونی وبالاخره الکترودیالیز نیز استفاده کنیم.

حذف رنگ از پساب نساجی

مهمترین روشهای حذف رنگها از پساب نساجی عبارتند از:

-جذب رنگ

-اکسیداسیون رنگ

پدیده جذب از 1550 قبل از میلاد در مصر یا بکار بردن ذغال فعال برای تصفیه دارو سابقه داشته است،بعدها ذغالهای مختلفی برای کنترل بو ،رنگ بری وتصفیه محصولات شیمیایی به بازار عرضه گردیده است.

در 1900 ذغال فعال پودر در حذف بو وطعم از آب آشامیدنی مصرف گردید.از زمان جنگ جهانی دوم،ذغال فعال دانه ایی یا گرانولی در تهیه ماسکهای ضد گاز به کار رفت واز همان تاریخ ذغال فعال در تمام صنایع شیمیایی نقش اصلی واساسی به عهده گرفت و توانست در بهبود کیفیت محیط زیست انسان تاثیرات مهمی به جای گذارد.

در حقیقت خلل وفرج موجود بر روی ذغال دانه ای نقش جذب رنگ یا سایر مواد آلی با مولکولهای سنگین بر روی آن را انجام می دهد.تخلخل ذغال فعال دو گونه است ،یکی تخلخل بزرگ و دیگری تخلخل ریز.ذغال فعال علاوه بر مواد رنگی و مواد آلی می تواند بعضی مواد معدنی پسابها را نیز جذب نماید وهمانطور که توضیح داده شد هر چه غلظت ذغال فعال در محیط زیادتر وهرچه تخلخل آن ریزتر باشد قطعا عمل جذب مواد را بهتر انجام خواهد داد.طبق توضیحات داده شده،می توان گفت خاصیت جذب سطحی ذغال فعال است که در حذف مواد رنگی و مواد آلی نقش مهمی دارد.مرحله استفاده از ذغال فعال در تصفیه پساب نساجی و رنگ می تواند بعد از تصفیه بیولوژیکی یا تصفیه شیمیایی باشد.بدیهی است چون در هردو روش تصفیه بیولوژیکی وشیمیایی در فاضلاب یا پساب تصفیه شده مقداری مواد معلق وجود خواهند داشت ،برای بالا بردن عمر ذغال فعال توصیه کردهاند قبل از عبور پساب از روی آن ابتدا از صافی ماسه ای عبور داده شود،در بعضی موارد استفاده از صافی ماسه ای را بعد از ذغال فعال توصیه کرده اند.ضدعفونی کردن پساب در هر صورت بعد از عبور آن از روی ذغال فعال وصافی شنی انجام خواهد گردید. ستونهای ذغال فعال می تواند به صورت فشاری یا ثقلی باشند.در بعضی از انواع رنگ بری ها،یا ذغال فعال ممکن است در بستر ثابت و بدون حرکتی در تماس و مجددا مورد استفاده قرار گیرد که در این صورت ذغال فعال به صورت بسترهای متحرک به کار رفته است.زمان تماس پساب نساجی با ذغال فعال بسته به شدت وضعف رنگ می تواند بین 15 تا 35 دقیقه باشد. هر ستون ذغال فعال استوانه ای فلزی است که نسبتا ارتفاع به  قطر آن1/2 می باشد واز نظر هیدرولیکی پساب می تواند با 5/2 تا 8/6 لیتر در مربع بر ثانیه سطح ذغال فعال از آن عبور نماید وحداقل دو ستون ذغال فعال برای هر شرایطی تهیه خواهد گردید.میزان ذغال فعال مورد نیاز برای رنگ بری پساب نساجی در حالتهای مختلف تصفیه پساب به شرح ذیل می باشد:

 

نوع پساب تصفیه شده                                                      میلی گرم در متر مکعب ذغال فعال

-پساب منعقد شده،ته نشین شده و صاف شده                                                                    50-25

   بعد از تصفیه زیستی                                                                        

-پساب صاف شده بعد از تصفیه زیستی                                                                            75-50

- پساب منعقد شده،ته نشین شده وصاف شده بدون تصفیه زیستی                                  200-75

 

یکی از مهمترین دلایل کاربرد ذغال فعال دانه ای این است که ذغالها را می توان بعد از مصرف دوباره احیا و به کار برد،و برا ی این منظور احداث واستفاده از یک کوره ضرورت دارد تا در حرارت بالا،ناخالصی های چسبیده به دانه های ذغال فعال کربونیزه شود.از میان رنگهای به کار رفته در نساجی رنگهای دیسپرس به خوبی سایر انواع رنگها از طریق تماس با ذغال فعال جذب نمی شوند.معمولا در سطح ذغال فعال دانه ای به علت فعالیت بعضی از انواع باکتریهای که باعث اکسیداسیون مواد جذب شده می شوند،جذب بیشتری به وقوع می پیوندد و اگر همراه پساب نساجی فاضلاب شهری نیز مورد تصفیه قرار گیرد،فعالیت باکتریها تشدید خواهد گردید. اکسیداسیون شیمیایی نیز در متلاشی ساختن رنگهای باقیمانده در پساب نساجی موثر است.عمل رنگ بری با اکسیداسیون صد در صد کامل نیست ولی مواد حاصل از اکسیداسیون تجزیه پذیر هستند،از مهمترین اکسیدانهای مصرفی برای تصفیه پساب نساجی می توان به :

-گاز کلر و ترکیبات کلر دار

-ازن

اشاره نمود که در حال حاضر علاوه بر رنگ بری در صنایع مختلف مصارف گوناگونی دارد.گاز کلر وهیپوکلریت سدیم در رنگ بری بعضی انواع رنگها تاثیر اکسیداسیون با کلر در همه حال از نظر محیط زیست خالی از اشکال نیست مخصوصا اگر پساب بعد از تصفیه واکسیداسیون بخواهد در رودخانه تخلیه گردد،ورود محصولات ثانویه ناشی از اکسیداسیون با کلر زیان آور خواهند بود.زیادی گاز کلر چون قابل کنترل است اشکال چندانی نخواهد داشت.

اخیرا توجه به مصرف ازن به عنوان اکسید کننده رنگ پساب نساجی معطوف گردیده است.ازن ماده اکسید کننده بسیار قوی است و به همان میزان که در تصفیه آب آشامیدنی به کار می رود،در تصفیه پساب نیز قابل مصرف است و بایستی در محل مصرف تولید گردد.

متاسفانه تولید هر گرم ازن در حدود 25 تا 30 وات انرژی نیاز دارد.ازن بهتر است همراه با همزدن پساب به آن اضافه شود تا بتواند ذرات رنگ باقیمانده در پساب را بهتر و آسانتر اکسید نماید.مخازن تزریق ازن بر خلاف مخازن تزریق کلر که حداکثر 2متر عمق دارند بایستی حدود 4متر عمق داشته باشند. حلالیت ازن در آب خیلی زیاد است ومتناسب  با فشار جزئی آن است،از این رو افزایش تولید ازن در دستگاه ازن ساز مقدار ازنی را که داخل محلول می رود زیاد می کند.استفاده از مخازن عمیق تر باعث افزایش راندمان کلی می گردد. ازن خالص ده بار زیادتر از اکسیژن در آب محلول است.اندازه حبابهای ورودی ازن به داخل پسابها ،کیفیت همزدن پساب و ازن و زمان تماس نیز از عوامل مهم راندمان تاثیر ازن در رنگ بری پسابهای نساجی است.نیمه عمر ازن در آب حدود25دقیقه در PH حدود خنثی است وسرعت واکنش آن با مواد قابل اکسیدان علاوه بر نوع ماده اکسید شونده به سرعت تجزیه ازن نیز بستگی دارد.

ازن گاز نسبتا سمی وخورنده است واگر بقایای آن از راکتور تولید ازن به محیط تخلیه شود برای انسان و گیاهان خطرناک است.راکتور های تولید ازن را معمولا سر بسته ساخته و به هر طریق ممکن باید از خروج ازن مازاد از راکتور ممانعت به عمل آورد.عمل انهدام یا حذف ازن مازاد را می توان با عبور آن از روی ذغال فغال یا یک کاتالیزور فلزی که روی اکسید آلومینیوم تثبیت شده انجام داد.

دانشمندان  ثابت کردند تاثیر ازن در 2مرحله به مراتب زیادتر از یک مرحله است ،به طوری که ازن در یک مرحله با زمان تماس 30 تا 40 دقیقه می تواند 55درصد و30 درصد BOD راحذف نماید.در حالیکه همان مقدار ازن در 2مرحله وزمان تماس 15 دقیقه برای مرحله حداقل 67 درصد COD حذف می کند.حذف دترجنت های آنیونی و کاتیونی در تزریق یک مرحله ای ازن تقریبا یکسان و به ترتیب 85 و60 درصد است.