فاضلاب شهری به مجموعه پسابهای جمعآوری شده از ساختمان ها و مجتمع های مسکونی، اداری، آموزشی گفته میشود که منبع تولید آن فعالیتهای انسان است. این فاضلاب از سرویس بهداشتی، حمام، شستوشوی لباس و ظروف آشپزخانه و باران و آب های سطحی بدست میآید. به همین دلیل در فاضلاب شهری مقدار زیادی باکتری، مواد آلی، ویروس و عوامل بیماری زا و همچنین دترجنت وجود دارد. فاضلاب شهری به عنوان یک ماده خطرناک در نظر گرفته می شود که برای حمایت از سلامت عمومی و حفاظت از محیط زیست باید ضد عفونی شود.۱
انواع فاضلاب شهری
فاضلاب شهری انواع مختلفی دارد که عبارتند از:
1- فاضلاب بهداشتی : که خود به فاضلاب خانگی، فاضلاب تجاری و فاضلاب مؤسسات عمومی تقسیم بندی می شود.
2- فاضلاب خانگی : شامل پسابهای سرویس های بهداشتی خانهها، مغازهها، فروشگاهها مانند دستشویی، حمام می باشد.
3- فاضلاب کشاورزی: فاضلاب هایی که در اثر فعالیت های کشاورزی بوجود میآیند.
4- فاضلاب سطحی یا سیلاب: فاضلاب های سطحی یا سیلابها، شامل آبهای ناشی از ذوب برف و یخ و یا بارندگی میباشد. فاضلاب های سطحی به دلیل وجود آلودگی هوا و محیط شهری دارای غلظت آلودگی نسبتا بالایی هستند. البته به این گروه میتوان آبهای جاری در کانالها و جویها را نیز اضافه کرد.۱
تصویر ۱
مشخصات فاضلاب شهری
بطور کلی مشخصات فاضلاب بر مبنای ترکیب فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آن توصیف می شود. البته بسیاری از ویژگی های فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی بر همدیگر اثر متقابل دارند که به این اثرات متقابل باید توجه شود.
تصویر ۲
ویژگیهای فیزیکی فاضلاب شهری
مشخصات فیزیکی فاضلاب شامل رنگ، بو، مواد جامد و دما میباشد در فاضلاب های شهری تکه های جامد معلق زیادی وجود دارد که به مرور تجزیه شده و در صورت ساکن بودن فاضلاب، تهنشین میشوند. آب فاضلاب معمولاً کدر است، حاوی ضایعات حمام، مواد زاید، تکههای کاغذ، گریس، زبالههای گیاهی، پوست میوهها و غیره است بوی این نوع فاضلاب با گذشت زمان بسیار زننده میشود. دلیل بوی بد این نوع فاضلاب در محیط های بیهوازی گازH2S و متان است. اگر فاضلاب شهری در محیط های هوازی نگهداری شود، CO2 تولید میشود که بی بو است. از دیگر ویژگی های فاضلاب شهری میتوان به دمای آن اشاره کرد. این نوع فاضلاب به دلیل واکنش هایی که به طور مداوم میان باکتریها و سایر آلایندهها برقرار میشود، دمای بیشتری نسبت به آب در همان محیط دارند. همچنین لازم به ذکر است، فاضلاب های شهری اغلب رنگ قهوهای روشن داشته و به مرور به خاکستری تیره تغییر میکنند.
مشخصات بیولوژیکی فاضلاب شهری
به دلیل وجود مقدار زیادی ترکیبات آلی در این نوع فاضلاب BOD بالا است. این پارامتر به معنای میزان اکسیژن خواهی بیولوژیکی فاضلاب است. به دلیل وجود مقدار زیاد ترکیبات آلی، اکسیژن موجود در فاضلاب کم است و برای تامین شرایط ایده آل رشد باکتری ها باید هوادهی انجام شود.
مشخصات شیمیایی فاضلاب شهری
مهمترین مشخصات شیمیایی فاضلاب شهری اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD)، کربن آلی کل (TOC)، اشکال گوناگون نیتروژن و فسفر، یون کلرید، یون سولفات، قلیائیت، pH، یون فلزات سنگین، عناصر کمیاب و آلایندههای مقدم هستند. اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) معیاری از میزان مواد آلی موجود در فاضلاب بر حسب اکسیژن مورد نیاز برای اکسید نمودن شیمیایی مواد آلی است. کربن آلی کل (TOC) نیز معیاری از میزان کربن موجود در مواد آلی فاضلاب میباشد.
اهمیت تصفیه فاضلاب شهری
فاضلاب شهری به دلایل زیادی برای سلامت محیط و انسان مضر است و تصفیه آن از اهمیت زیادی برخوردار است برخی از این دلالیل ذر زیر آمده است:
1) بیماریهای واگیردار و عفونی به دلیل باکتری، میکروب و ویروس موجود در آن
2) کاهش اکسیژن آب های سطحی و افزایش احتمال مرگ و میر آبزیان
3) آلوده شدن آب های سطحی و افزایش مرگ و میر جانداران
4) رشد زیاد باکتری ها در آب های حاوی فاضلاب به دلیل وجود مقدار زیاد مواد مغذی در این نوع پساب
5) رشد و تکثیر زیاد حشرات و پشه در اطراف فاضلاب
6) انتشار بوی بد و زننده در محیط اطراف فاضلاب
تصفیه فاضلاب شهری
میزان و شیوه تصفیه فاضلاب به ویژگیهای کیفی اولیه فاضلاب ورودی و الزامات موجود برای خروجی بستگی دارد. این خصوصیات بسته به ماهیت بصورت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی دسته بندی میشوند. علاوه بر آلودگیهای منابع آبی، فاضلاب شهری حاوی آلودگیهایی خواهد بود که در نتیجهی مصارف خانگی، تجاری و صنعتی هستند.
به طور کلی فاضلاب به صورت میانگین حدود ۹۹ درصد از آب تشکیل میشود و یک درصد باقیمانده آن را میتوان به آلایندههای زیست تخریب پذیر و ذرات جامد کوچک ارتباط داد، تصفیه فاضلاب شهری در چند مرحله صورت میگیرد که در زیر ارائه شده است:
تصفیه اولیه فاضلاب شهری
در این مرحله از تصفیه هدف جداسازی مواد جامد از فاضلاب ورودی و جدا کردن نخاله های بزرگ توسط غربالها و یا خرد و ریز کردن آنها است، مراحل این تصفیه به صورت زیر است:
1) غربال کردن یا آشغال گیری
2) خرد کردن
3) شن گیری یا حذف ذرات درشت
4) اندازهگیری جریان
5) ته نشین سازی اولیه
تصفیه ثانویه فاضلاب شهری
در این مرحله خروجی تصفیه اولیه مورد تصفیه قرار میگیرد به طوریکه شامل تبدیل بیولوژیکی مواد آلی کلوئیدی و محلول به جرم زنده که بعداً به وسیله ته نشین سازی جدا میشود. معمولاً تصفیه بیشتر لجن ثانوی توسط فرایندها بیولوژیکی بیهوازی صورت میگیرد که با تولید بو نیز همراه است که فرآیندهای حذف بو نیز نیاز است.
جریان خروجی از تصفیه اولیه هنوز دارای ۴۰ تا ۵۰ درصد از مواد جامدمعلق و تقریباً تمام مواد آلی و معدنی محلول اولیه می باشد. جهت حذف مواد آلی در تصفیه ثانویه از فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و یا بیولوژیکی استفاده میشود
1) لجن فعال
2) هوادهی لجن فعال
3) برکهها و لاگونها
4) گندزدایی جریانهای خروجی
5) تصفیه و دفع لجن
6) تغلیظ لجن
7) شناور سازی
8) هضم لجن
9) دفع لجن
تصفیه ثالث فاضلاب شهری
تصفیه ثالث یا تصفیه پیشرفته فاضلاب شهری شامل جداسازی بهتر مواد جامد معلق و حذف مواد مغذی است که در این مرحله از بین بردن ترکیبات فسفر و نیتروژن به وسیله مجموعهای از فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی انجام میشود.