تصفیه فاضلاب برای پیشگیری از تهدیدها و تبدیل آن به فرصت

تصفیه فاضلاب شهری

هنگامی که آب از گیاه خارج می شود، دیگر فاضلاب نیست، بلکه یک منبع بسیار ارزشمند است. برای استفاده مجدد، گاهی اوقات به طور مستقیم، یا توسط کاربران پایین دست، صنایع، کارخانه های آب آشامیدنی یا اکوسیستمی که برای حیات خود به آب شما بستگی دارد، آماده است. پس باید نگرشمان را نسبت به تصفیه فاضلاب شهری تغییر دهیم.

برای تصفیه فاضلاب شهری به چیزی بیش از تجهیزات نیاز دارید و آن هم راه حل های مورد نیاز برای تاثیرگذاری دقیق و سریع است. تصفیه فاضلاب از برخی جهات، نمی تواند قدم اساسی تر باشد. زیرا بهره گیری از نیرویی که طبیعت برای پاکسازی رودخانه ها و نهرها – هوا، میکروب ها، جاذبه، نور – استفاده می کند، صنعت فاضلاب بهداشتی را متحول کرده و سلامتی را برای جوامع، رودخانه ها، نهرها، دریاچه ها و اقیانوس ها به ارمغان آورده است. با این حال، خواسته های امروزی متفاوت است. بگونه ای که همه باید بیشترین کارایی با کمترین داشته های دست به اقدام بزنند. به همین دلیل برای مقرون به صرفه نگه داشتن نرخ ها، اپراتورهای کارخانه با بودجه کمتر، کارکنان کمتر، فضای کمتر، مصرف انرژی کمتر مدیریت اصولی رکن اصلی موفقیت قلمداد می شود.

آنچه مشهود و هویداست نیاز جامعه ما به فاضلاب شهری مدرن است که در بخشی از کشور وجود ندارد و همچنین سیستم های قدیمی که نیاز به تعویض و ارتقاء تجهیزات اصلی دارند. بنابراین، شرکت‌های برقی برای برخورد هوشمندانه‌تر، باید مکانزیم بازیافت مدرن که چرخه را رقم می زند پیروی کنند تا با کاهش مصرف انرژی و افزودن فرآیندهای پیشرفته به چالش کشیده نشوند. کارخانه های جدیدتر نیز باید آینده نگری کنند و برای توسعه پذیری و محدودیت های سخت گیرانه تر برنامه ریزی لازم را داشته باشند.

صفر تا صد تصفیه فاضلاب شهری در ایران

پاسخگویی به تقاضای رو به رشد برای آب شیرین مستلزم این است که هر قطره را ارزشمند بشماریم و آن را به حساب بیاوریم. افزایش جمعیت انسانی، صنعتی شدن و گسترش کشاورزی همگی بر منابع آب شیرین فشار وارد می کنند. کوچ جمعیت از مناطق پر تنش آبی گسترش یافته است، و حتی مناطق غنی از آب نیز دریافته اند که تقاضا برای منابع آب تا حدی در حال افزایش است. این موارد را به ساختار جغرافیایی و اقلیمی کشورمان اضافه کنید، نتیجه حاصل می شود اقدام فوری و مدیریت شده که مبتنی بر دانش است. چنین شرایطی صفر تا صد تصفیه فاضلاب شهری در ایران را دچار بازاندیشی می کند که بدون توجه به آن نمی توان به نقطه مطلوب رسید.

سرپرستی مسئولانه آب از همه استفاده کنندگان آب می خواهد که هر قطره ای را حساب کنند. صنایع به دنبال راه هایی برای استفاده چندین بار قبل از تخلیه نهایی هستند تا میزان آب خود را به حداقل برسانند. شهرداری‌ها، به‌ویژه در مناطق کم‌آب، به دنبال پردازش آب برای استفاده مجدد هستند، عمدتاً برای مصارف غیر شرب مانند آبیاری و کشاورزی که نیازی به سطوح تصفیه آب آشامیدنی ندارند. برخی از مناطق حتی در حال بررسی ایده استفاده مجدد مستقیم از آب آشامیدنی هستند و تشخیص می دهند که فاضلاب تصفیه شده تا سطوح تخلیه اغلب خالص تر از جریان دریافت کننده است و به تصفیه کمتری نسبت به آب خام خارج شده از پایین دست نیاز دارد.

استفاده مجدد منطقی ترین راه است. زیرا تقاضا برای منابع آب اضافی را کاهش می دهد و اغلب مقرون به صرفه تر از تصفیه یک منبع آب خام است. پس از تصفیه یک جریان زباله تا سطح تخلیه، ممکن است برای رساندن آن به سطح استفاده مجدد به انرژی کمتر و تصفیه اضافی بیشتری نسبت به تصفیه جریان آب خام نیاز داشته باشد، که استفاده مجدد را نه تنها از نظر زیست محیطی درست می کند، بلکه مقرون به صرفه هم است. استفاده مجدد باعث کاهش کربن و همچنین اثر آب می شود. اگرچه الزامات دقیق تصفیه مجدد به جریان زباله و هدف استفاده مجدد بستگی دارد، برای مقرون به صرفه بودن، تصفیه باید انرژی کارآمد و بازده آب بالایی داشته باشد. استفاده مجدد به طور کلی نیاز به تجهیزات دانش بنیانی پیشرفته مانند فیلتراسیون غشایی یا اسمز معکوس، همراه با ضد عفونی کننده ها یا اکسیداسیون پیشرفته دارد.

فناوری‌های تجهیزات آب مدرن، دارای چندین غشاء و فرآیندهای اسمز معکوس نصب‌شده در مکان های مورد نظر هستند که برای فرآیندهای استفاده مجدد مناسب اند. در درجه اول برای کاربردهای صنعتی و معدنی، این فرآیندها می توانند آلاینده ها را حذف و امکان استفاده مجدد از چندین نوع کاربرد را فراهم کنند. از سویی دیگر نیز، اکسیداسیون پیشرفته می‌تواند به حذف بسیاری از آلاینده‌های دیگر، مانند فلزات و جل مشکل آلی مانند باقیمانده‌های دارویی کمک کند. همچنین برای کاربردهای استفاده مجدد، ضدعفونی لازم است. برندهای جهانی در گندزدایی با اشعه ماوراء بنفش (UV) و فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته مانند ازن و پراکسید وجود دارند که می توانند الگوی مناسبی در این عرصه باشند. ازن، اشعه ماوراء بنفش و پراکسید که با هم استفاده می شوند، می توانند برخی از سخت ترین آلاینده ها را از بین ببرند.

استفاده مجدد از فاضلاب خانگی با تصفیه بیولوژیکی و ضدعفونی پیشرفته آغاز می شود. بسته به نوع استفاده مجدد، کارشناسان فاضلاب می توانند به ایجاد تصفیه مناسب کمک کنند. تصفیه پیشرفته ممکن است شامل سیستم های فیلتراسیون فعال بیولوژیکی با اکسیداسیون یا غشاهایی مانند اولترافیلتراسیون و همچنین ضدعفونی اشعه ماوراء بنفش باشد که بدون باقی گذاشتن مواد شیمیایی مضر، ضد عفونی را به عمل می آورد.

مراحل تصفیه فاضلاب شهری

کاربردهای جمع آوری فاضلاب شامل کلیه مراحل مربوط به انتقال موثر و کارآمد فاضلاب از سراسر یک منطقه شهری به نقطه تصفیه و از جمله مدیریت مواد جامد و ورودی های اضافی آب مانند فاضلاب صنعتی و آب سطحی و جلوگیری از انسداد در سرریز سیستم و فاضلاب است. در این شرایط باید از ترکیب پمپ ها و تجهیزات استفاده کرد تا بتوان مدیریت موثرتر فاضلاب و آب طوفان (سطحی) را انجام داد. برنامه های مبتنی بر داده برای اولویت بندی نیازها و سرمایه گذاری های نگهداری سیستم جمع آوری فاضلاب از جمله مراحلی است که در نظر نگرفتن آن می تواند روند کار را با اختلال مواجه سازد. زیرا پمپ ها و راه حل های هوشمند برای حفظ جریان فاضلاب از طریق ایستگاه های بالابر فاضلاب بعد از این اولویت بندی ها کارآمدی خود را نشان می دهند. از سویی دیگر سیستم های فاضلاب تحت فشار یا همان سیستم های پمپ آسیاب که جمع آوری فاضلاب را در زمین های چالش برانگیز مدیریت می کنند، نقطه قوت هر طرح اجرایی می توانند محسوب شوند. به شرطی که درست، دقیق و بجا، طراحی و مورد استفاده قرار گیرد. در نهایت می توان گفت راه حل های هوشمند که هر مرحله از جمع آوری و حمل و نقل فاضلاب را بهبود می بخشد تا سرریزها، مصرف انرژی و هزینه های عملیاتی را کاهش دهد، تاثیر مهمی در رسیدن به هدف نهایی دارد که باید مهم شمرده شود. بدیهی است که به این موارد میتوان جزئیاتی اضافه کرد، اما به فراخور نیاز این مطلب آنها را بیان نمی کنیم. زیرا برای تحقق اهداف به مدیریتی ویژه نیاز است. مدیریتی که از ویژگی های زیر آگاهی داشته باشد و به تناسب نیاز از آنها استفاده کند.

یک سیستم فاضلاب ترکیبی از زیرساخت یکسانی برای مدیریت فاضلاب و آب طوفان استفاده می کند. مدیریت بارهای بسیار متغیر ناشی از طوفان در بالای نوسانات روزانه شبکه فاضلاب می تواند چالش برانگیز باشد، به ویژه برای سیستم های قدیمی. اما طیف وسیعی از راه‌حل‌ها را برای جمع‌آوری، حمل و نقل و تصفیه ارائه شده که فاضلاب‌های توفانی و بهداشتی ترکیبی را مؤثرتر می‌کند و به جلوگیری از سرریز فاضلاب ترکیبی میرسد. به عنوان مثال،کاهش سرریز فاضلاب ترکیبی زمانی اتفاق می افتد که سیستم فاقد ظرفیت هیدرولیکی برای مدیریت جریان های همزمان فاضلاب و آب طوفان باشد. راه‌حل‌های پمپاژ آوند چوبی نیازهای فوری را برطرف می‌کنند و برنامه‌ریزی بلندمدت را برای مدیریت بهتر جریان‌های ورودی تکمیل می‌کنند.

تصفیه فاضلاب برای پیشگیری از تهدیدها و تبدیل آن به فرصت

مدیریت هزینه ها برای توفان و فاضلاب بهداشتی ترکیبی یکی از ارکان اصلی در رسیدن به این هدف است. سیستم‌ها معمولاً شامل تعداد بالایی از دارایی‌های مکانیکی هستند و در بسیاری از شهرداری‌ها، زیرساخت این دارایی‌ها در حال فرسایش است و منجر به هزینه های بالای نیروی کار و عملیات می شود. عمران پی بنیس می تواند به ارتقاء زیرساخت های مقرون به صرفه و راه حل هایی که کارایی و اثربخشی را افزایش می دهد کمک کند. همچنین، عواقب پس از طوفان می تواند پمپ های سیستم فاضلاب ترکیبی را مسدود کند. محلول های پمپاژ آوند چوبی، آب طوفان و رواناب مربوطه را برای تصفیه و بازگشت به محیط از طریق سیستم جمع آوری می کند.

پیک های هیدرولیکی باران شدید می تواند توفان و فاضلاب های بهداشتی را تحت تأثیر قرار دهد که در این شرایط می توان از حوضچه های نگهدارنده و راه حل های دیگر برای یکنواخت کردن جریان ها استفاده نمود. با یک طرح کاهش سیل و سیستم های مدیریت جریان ورودی، از شهر و محیط زیست می توان محافظت کرد. پمپ های آبگیری برای مقابله با سیل های قریب الوقوع در دسترس هستند.

ایستگاه های پمپ آب طوفان به محافظت از مناطق با پمپاژ حجم زیادی آب کمک می کند و در نتیجه از وقوع سیل جلوگیری می شود. بسیاری از شهرها و شهرداری‌ها بر روی یا نزدیک توده‌های آبی واقع شده‌اند که نیاز به سیستم‌های پمپاژ بزرگ و قابل اعتماد را ایجاد می‌کند که بتوانند حجم زیادی از آب را مدیریت کنند. برخی دیگر در مناطق مسطح قرار دارند که روان آب طبیعی آهسته و دشوار است. قابلیت اطمینان پارامتر اصلی در هنگام طراحی تاسیسات آب سطحی است.

ضمنا آب سیل اغلب حاوی مواد جامد و مقادیر زیادی از مواد فیبری مانند شاخه ها، برگ ها، علف های هرز، زباله ها، خاک و رسوباتی مانند ماسه، سیلت، گل و خاک است. طراحی پمپ ها و ایستگاه پمپاژ با الزامات سختی روبرو است، زیرا زباله ها نباید در پمپ ها یا رسوبات در مخزن پمپ گیر کنند. جریان ورودی به ایستگاه بین فصول خشک و حوادث سیل به طور قابل توجهی متفاوت خواهد بود. مطمئن ترین پمپ ها باید همراه با طراحی ایستگاه صدا برای اطمینان از عملکرد ایمن استفاده شوند.

آنچه برایند این فرایند می شود، داشتن منابع آبی است که تامین کننده عمده ترین نیاز برای بقاست. ماحصلی که می تواند شدیدترین و حیاتی ترین بحران را برطرف سازد. ما در سالهای اخیر شاهد سیل ها و روان آب های متعددی بودیم که می دانیم دلیل اصلی آن چیست. پس بهتر است وقتی راه حل وجود دارد، بدون درنگ آن را بکار گیریم و از این تهدیدها فرصت هایی مناسب خلق نماییم.

نتیجه‌گیری

تصفیه فاضلاب شهری، نه تنها به عنوان یک ضرورت بهداشتی و زیست‌محیطی، بلکه به عنوان یک فرصت حیاتی برای مدیریت پایدار منابع آب مطرح است. با تغییر نگرش به فاضلاب به عنوان منبعی ارزشمند و نه یک زباله، می‌توانیم به بهره‌وری بهینه از منابع آبی دست یابیم. این فرآیند، که با استفاده از فناوری‌های پیشرفته و روش‌های نوین انجام می‌شود، می‌تواند به کاهش مصرف انرژی، هزینه‌های عملیاتی و همچنین اثرات زیست‌محیطی منجر شود.

در کشوری مانند ایران که با چالش‌های اقلیمی و کمبود منابع آبی مواجه است، اهمیت تصفیه و بازیافت فاضلاب دو چندان می‌شود. پاسخگویی به نیازهای روزافزون آب شیرین با استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه‌شده، می‌تواند به تأمین پایدار منابع آبی و کاهش فشار بر منابع طبیعی کمک کند.

شرکت‌ها و شهرداری‌ها با بهره‌گیری از راه‌حل‌های هوشمند و فناوری‌های نوین، می‌توانند سیستم‌های قدیمی را بهبود بخشند و بهره‌وری را افزایش دهند. استفاده از روش‌های تصفیه بیولوژیکی، فیلتراسیون پیشرفته و ضدعفونی با اشعه ماوراء بنفش، از جمله راهکارهایی است که می‌تواند به این هدف کمک کند.

در نهایت، مدیریت صحیح و مسئولانه منابع آبی نیازمند همگامی همه استفاده‌کنندگان از آب است. با ایجاد زیرساخت‌های مناسب و استفاده از فناوری‌های پیشرفته، می‌توان به کاهش سرریزهای فاضلاب، مدیریت بهتر سیلاب‌ها و در نهایت بهبود کیفیت آب دست یافت. این رویکرد نه تنها به حفظ محیط‌زیست کمک می‌کند، بلکه به تأمین آب پاک و پایدار برای نسل‌های آینده نیز منجر می‌شود.