جدیدترین روش های تصفیه فاضلاب بر اساس تحقیقات مختلف در سراسر دنیا ارائه میشوند و هدف همگی کاهش هزینه ها و بهبود کیفیت فاضلاب برای استفاده مجدد از آن است. در اغلب این روش ها از تکنولوژی های مدرن استفاده شده و تا حد امکان مواد شیمیایی کمتری در روند تصفیه استفاده میشود. در ادامه انواع روش های نوین تصفیه فاضلاب که قابل پیاده سازی در تجهیزات تصفیه فاضلاب هستند را بررسی و معرفی خواهیم کرد.
تصفیه فاضلاب با پیل های سوختی الکترونی
استفاده از سلول های سوختی الکترونی MFC یکی از جدیدترین روش های تصفیه فاضلاب است که در تصفیه بیولوژیکی استفاده میشود. در این روش نوع خاصی از میکروارگانیسم ها به نام اگزوالکتریکی استفاده میشود که منجر به اکسید شدن مواد آلی می شوند. مواد آلی بعد از اکسید شدن براحتی در کف مخزن ته نشین شده و قابل تخلیه و جمع آوری هستند. یکی دیگر از ویژگی های مثبت این روش، انتقال سریع الکترون ها به سمت قطب آند در این شرایط است که در تولید جریان الکتریکی موثر است.
با استفاده از این روش تصفیه فاضلاب و حذف مواد آلی در کنار تولید جریان برق انجام میشود. در نتیجه می توان با استفاده از آن برق را از فاضلاب تولید کرد و مصرف سوخت های فسیلی را کاهش می دهد.
تصفیه فاضلاب با فناوری پلاسما
برای گندزدایی و از بین بردن فلزات سنگین و سایر آلاینده های موجود در فاضلاب می توان از پلاسما استفاده کرد. در این روش جدید تصفیه فاضلاب اشعه پلاسما به فاضلاب تابیده می شود. سپس رادیکال های O و OH آزاد می شوند که قدرت بالایی در اکسید کردن آلاینده های موجود در فاضلاب دارند. با اکسید شدن آلاینده ها، در کف مخزن ته نشین شده و می توان آنها را تخلیه کرد.
برای گندزدایی فاضلاب نیز می توان از این روش استفاده کرد. چون اشعه پلاسما بعد از ورود به فاضلاب گرمای زیادی تولید می کند و از این طریق باکتری و سایر آلاینده ها از بین می روند. از مزایای این روش می توان به عدم استفاده از مواد شیمیایی اشاره کرد. در نتیجه هیچ نوع ترکیب مضر جانبی در فاضلاب ایجاد نشده و با هزینه کم همزمان گندزدایی نیز انجام می شود.
تصفیه فاضلاب با هیدرولیز حرارتی
یکی دیگر از جدیدترین روش های تصفیه فاضلاب، هیدرولیز حرارتی از تحت فشار قرار دادن فاضلاب در مخازنی با دمای بسیار بالا استفاده می شود. بعد از ورود فاضلاب به این مخازن، فشار تا 12 بار افزایش یافته و دمای آن نیز حدود 165 درجه سانتی گراد می شود. در این شرایط بسیاری از مواد آلی، باکتری و پاتوژن ها، انگل و غیره کاملا حذف می شود.
علاوه بر حذف آلاینده ها، در روند تصفیه مقدار زیادی بیوگاز آزاد می شود که به عنوان منبع سوخت قابل استفاده هستند. در تصفیه خانه های بزرگ از روش هیدرولیز Biothelys استفاده میشود که نیاز به فضای زیادی دارد. به دلیل وجود مقدار زیاد فاضلاب در این تصفیه خانه ها، بیوگاز بیشتری نیز تولید شده و در صنعت قابل استفاده هستند.
تصفیه فاضلاب با جلبک
این روش یکی از بهترین روش های نوین تصفیه فاضلاب است که بدون هیچ نوع ماده شیمیایی و تنها با استفاده از جلبک حذف آلاینده را انجام می دهد. بسیاری از میکروارگانیسم ها قادر به تجزیه مواد رادیواکتیو موجود در فاضلاب های صنعتی و بیمارستانی نیستند و از مواد شیمیایی برای این منظور استفاده میشود. در روش پیشنهادی این طرح می توان از جلبک Spirogyra استفاده کرد که با سرعت بالا این ترکیبات را تجزیه و از فاضلاب حذف می کند.
تصفیه فاضلاب با سیستم های فیلتراسیون غشایی
از چالش های مهم در روند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب، وجود مقدار زیاد تکه های باقی مانده از مواد آلی تجزیه شده است. در یکی از روش های نوین تصفیه فاضلاب به نام MBR مرحله ته نشینی و زلال سازی حذف شده و به جای آن از فیلتراسیون غشایی استفاده میشود. غشای به کار رفته در این فیلترها از ورود ذرات معلق در فاضلاب جلوگیری می کند.
تصفیه فاضلاب با EFLOX
در روش جدید EFLOX برای تصفیه فاضلاب از انرژی الکتریکی استفاده میشود تا اکسیداسیون و لخته سازی مواد آلاینده انجام شود. بخش مهم این روش، استفاده از مخازن دایره ای شکل هستند که لجن در آن ته نشین می شود. استفاده از رآکتورهای ECF سرعت تصفیه را افزایش داده و وزن لجن نیز کاهش پیدا می کند.
AVF؛ از جدیدترین روش های تصفیه فاضلاب
فیلتراسیون با متغیرهای اتوماتیک یا AVF یکی دیگر از روش های جدید تصفیه فاضلاب است که با سرعت بسیار بالا و بدون نیاز به ترکیبات شیمیایی جداسازی آلاینده ها را انجام می دهد. در مخزن این دستگاه جریان همزمان از بالا و پایین حرکت می کند تا از انباشته شدن آلاینده ها روی ممبران و سیستم فیلتراسیون جلوگیری کند. فاضلاب از پایین به بالا حرکت می کند و ذرات معلق در آن روی مناغذ غشا تجمع پیدا می کنند.
همزمان جریانی از بالا به پایین حرکت کرده و باعث تمیز شدن روی غشا می شود. این روش با هزینه کم، سرعت و راندمان بالا بدن نیاز به تجهیزات جانبی تصفیه را انجام می دهد.
تصفیه فاضلاب با روش جذب سطحی
از دیگر روش های نوین تصفیه فاضلاب می توان به جذب سطحی اشاره کرد. در این روش زیست توده انتخابی با استفاده از جذب متابولیکی مواد الی و آلاینده های فاضلاب را جذب می کند. به همین دلیل سرعت تجزیه مواد الی موجود در فاضلاب افزایش پیدا می کند. علاوه براین، این زیست توده در فاضلاب شناور است و سرعت و احتمال تماس باکتری با مواد آلی بیشتر میشود که تاثیر مثبت بر روند تصفیه دارد.
تصفیه فاضلاب با فتوکاتالیستی خورشید
یکی از چالش های مهم در روند تصفیه فاضلاب، وزن بالای لجن ته نشین شده در کف مخزن است. به همین دلیل هزینه های تخلیه لجن افزایش یافته و در تصفیه خانه های بزرگ مقرون به صرفه نیست. برای حل این مشکل از فتوکاتالیستی خورشیدی می توان استفاده کرد. در این روش اشعه های نور خورشید باعث کاهش وزن لجن شده و تخلیه آن با سرعت بالا و هزینه کمتری انجام می شود.
سخن آخر
بسیاری از روش های جدید تصفیه فاضلاب هنوز جنبه تحقیقاتی دارد و در تصفیه خانه های بزرگ پیاده سازی نشده اند. با توسعه این روش ها بدون شک روند تصفیه سرعت بیشتری پیدا کرده و از فاضلاب می توان به عنوان منبع ارزشمندی در تامین انرژی الکتریکی با هزینه کم استفاده کرد.
