تصفیه فاضلاب صنایع غذایی
آب وخواص آن
1-1- موجودیت آب
بعد از انسان آب شاید یكی از اجزاء بی نظیرجهان هستی باشد. آب ازدوعنصراكسیژن و هیدروژن تشكیل شده است كه این دو عنصر در شرایط معمولی بصورت گاز می باشند. عنصر هیدروژن قابل اشتغال می باشد د رحالی كه اكسیژن برای سوختن ضروری می باشد با این وجود آب آتش را خاموش می كند انسان وسایرحیوانات وهچنین گیاهان بدون آب نمی توانند به حیات خود ادامه دهند صنایع بدون آب نمی توانند به موجودیت خود ادامه دهند درعین حال آب باعث مشكلات زیادی در صنایع می شود.
در بررسی دقیق خصوصیات آب همواره سئولاتی مطرح می شود از جمله اینكه آب چیست؟ از كجا می آید؟ چگونه و در چه شرایطی باید آب را مصرف كرد؟ چگونه باید با مشكلات ناشی از آب در صنعت مواجه شد؟ سرنوشت آب مصرف شده به كجا می انجامد وبا جریان فاضلاب چه باید كرد؟
آب ماده ای حیاتی است كه حدود 60 تا 70 درصد وزن انسان رشد یافته را تشكیل می دهد و بعد از اكسیژن مهمترین ماده برای زیستن می باشد. دو سوم سطح زمین را آب گرفته است و بطور كلی می توان گفت كه منابع موجود آب دو نوع است :
1- آبهای زیرزمینی
2- آبهای سطحی
بر حسب نوع منبع نوع آب و مواد موجود در آن متفاوت می باشد.
1-2-1- آبهای سطحی
1- آبهای جوی
آب باران در پاره ای نقاط برای مصارف عمومی مورد استفاده قرار می گیرد مناطقی كه پوشیده از زمینهای آذرین ویادریاچه هایی كه دراین نوع زمینها می باشند وسفره های آب دارزیرزمینی وجود نداشته باشد از آبهای جوی استفاده می شود.
2- آب رودخانه ها
رودخانه ها و نهرها بوسیله چشمه ها و آبهای جاری تغذیه می شوندآبدهی آنها معمولا زیاد ودر فصول مختلف دارای درجه حرارت متفاوت می باشند.
3- آب دریاچه ها و مخازن
آب دریاچه ها می تواند برای مصارف شرب مورد استفاده قرا رگیرد دریاچه های مصنوعی یا مخازن آب برای مصارف شهرهای بزرگ ویا تنظیم آب مصرفی نیز بكار می روند.
4- آب دریاها
عظمت دریاها بشر را از گذشته دور به فكر استفاده از این منابع به منظور مصارف صنعتی وشرب كشانده است ولی می دانیم كه این عمل به سادگی انجام پذیر نیست. آب دریاها 98 % كل آب آزاد موجود در سطح زمین است.
1-2-2- آبهای زیرزمینی
چشمه های رگه های آبهای زیرزمینی می توانند آب خالص طبیعی را با تركیبی مناسب برای شرب در اختیار انسان قرار دهند تركیب این آبها به صورت مختلف چون چشمه جریان آبهای زیرزمینی سفره آبهای آبرفتی و منابع عمیق می باشند. آلودگیها بسیار متنوعند واز منابع مختلف و به راههای گوناگون وارد آب می شوند.
علت آلودگی هر چه باشد آب را هنگامی آلوده می نامیم كه میزان مواد خارجی موجود در آن به اندازه ای باشد كه استفاده از آن سبب بروز اثرات زیان آور به راههای مختلف گردد.
خواص آب به دو دسته فیزیكی وشیمیایی تقسیم می گردد:
1-3- خواص آبهای آشامیدنی
1- خواص فیزیكی آب
2- خواص شیمیایی آب
1-3-1- خواص فیزیكی آب
خوش طعم وخوش بو بودن آب دلیل برخوبی آن نمی باشد.چنانچه آبی ممكن است خوش طعم وخوش بو باشد منتهی قابل نوشیدن نباشد به طوركلی چهار حس انسان در مورد خواص فیزیكی آب قضاوت می كنند:
1- حس بینایی (برای تشخیص رنگ وكدری )
2- حس چشایی ( برای تشخیص مزه )
3- حس بویایی ( برای تشخیص بو )
4- حس لامسه ( برای تشخیص حرارت آب )
1-3-2- خواص شیمیایی آب
خواص شمیایی آب با آزمایشهایی كه روی آن انجام می گیرد مشخص می گردد. مهمترین خواص شیمیایی آب عبارتند از:
1- خاصیت اسیدی و بازی
2- قدرت اسیدی
3- قدرت قلیایی
4- كربناتها
فهرست مطالب
بخش اول : آب و خواص آن
1-1- موجودیت آب........................ ........................................................................................1
1-2- منابع آب.........................................................................................................................1
1-2-1- آبهای سطحی............................................................................................................2
1-2-2- آبهای زیر زمینی......................................................................................................2
1-3- خواص آبهای آشامیدنی..............................................................................................2
1-3-1- خواص فیزیكی آب...................................................................................................2
1-3-2- خواص شیمیایی آب................................................................................................3
1-4- سختی آب.......................................................................................................................3
بخش دوم: آب در صنایع غذایی...............................................................................................................4
2-1- مصرف آب در صنایع غذایی ....................................................................................4
2-1-1- آلودگیهای ناشی از مصرف آب در فرآیندهای صنعتی ..................................4
2-3- جنبه های تاریخی مصرف صنعتی آب ...................................................................5
2-3-1- میزان مصرف صنعتی آب در ایران ....................................................................6
2-4- مزایای حاصل از كاهش مصرف آب ........................................................................6
2-4-1- استفاده مجدد آب ...................................................................................................6
2-4-2- بازچرخش یا ریسایكلینگ .....................................................................................6
2-5- انواع مصارف آب در صنایع غذایی ..........................................................................7
2-5-1- آب خنك سازی ..........................................................................................................8
2-5-1-1- انواع سیستم های خنك سازی .........................................................................8
بخش سوم: انواع فاضلاب صنایع غذایی ..........................................................................................10
3-1- ویژگیهای فاضلاب صنایع غذایی .......................................................................10
3-1-1- صنایع تولید قند وشكر ...................................................................................11
3-1-2- صنایع تولید كمپوت وكنسرو ............................................................... .......12
3-1-3- صنایع نوشابه سازی .....................................................................................12
3-1-4 صنایع لبنیاتی ....................................................................................................12
3-1-5- صنعت تولید روغن نباتی ..............................................................................13
3-1-6- كشتازگاهها ومجتمعهای تولید گوشت .........................................................14
3-2- لزوم تصفیه فاضلاب صنایع غذایی .................................................................15
3-2-1- اثرات دفع فاضلاب صنایع غذایی به آبهای پذیرنده .................................15
3-2-1-1- مواد معلق ....................................................................................................16
3-2-1-2- املاح معدنی محلول ....................................................................................16
3-2-1-3- مواد آلی محلول ...........................................................................................16
3-2-1-4- اسیدها وقلیاها ............................................................................................16
3-2-1-5- مواد تولید كننده كف .................................................................................17
3-2-1-6- رنگ ...............................................................................................................17
3-2-1-7- آلودگیهای حرارتی .....................................................................................17
3-2-1-8- میكروارگانیسم ها .....................................................................................17
3-2-1-9- مواد شناور .................................................................................................18
3-3- استراتژی تصفیه ودفع فضولات صنعتی ......................................................18
3-3-1- تخلیه فاضلاب صنعتی به فاضلابروی شهری .........................................18
3-3-1-1- ملاحظات اختصاصی فاضلاب جهت تخلیه به فاضلاب شهری .........19
3-3-2- تصفیه اختصاصی فاضلاب صنعتی .........................................................20
3-3-3- تصفیه مشترك با صنایع دیگر ..................................................................20
3-3-4- تغییرواصلاح فرآیندهاجهت كاستن از حجم فاضلاب غلظت آلاینده... 20
3-4- فاضلاب بهداشتی صنایع ...................................................................................21
بخش چهارم: روشهای تصفیه فاضلاب صنایع غذایی ................................................................22
4-1- تصفیه فیزیكی ..................................................................................................23
4-1-1- آشغالگیری ...................................................................................................23
4-1-2- دانه گیری ......................................................................................................23
4-1-4- شناورسازی .................................................................................................24
4-1-5- حوضهای متعادل كننده یا یكنواخت ساز ...............................................24
4-2- تصفیه شیمیایی ...............................................................................................26
.....................................................................................................26. ph4-2-1- تنظیم
4-2-2- اكسیداسیون مواد آلی مقاوم ....................................................................26
4-2-3- گند زدایی .....................................................................................................26
4-2-4- انعقاد و لخته سازی ..................................................................................27
4-2- جذب سطحی مواد آلی محلول و مقاوم .......................................................27
4-3- تصفیه بیولوژیكی .........................................................................................27
4-3-1- اصلاحات رایج در تصفیه فاضلاب .......................................................28
.......................................................................................................28BOD 4-3-1-1-
........................................................................................................28COD4-3-1-2-
..........................................................................................................29TSS4-3-1-3-
.......................................................................................................29TDS4-3-1-4-
4-3-2- اصلاحات رایج در راهبری تصفیه خانه................................................29
4-3-2-1- زمان ماند هیدرولیكی...........................................................................29
4-3-2-2- زمان ماند میكروبی...............................................................................29
...................................................................................................30MLSS4-3-2-3-
........................................................................................................30F\M4-3-2-4-
4-3-3- تصفیه هوازی فاضلاب.............................................................................30
4-3-3-1- تخلیه به آبهای طبیعی.........................................................................31
4-3-3-2- كاربرد فاضلاب در زمین.........................................................................32
4-3-3-3- بركه های تثبیت......................................................................................33
4-3-3-3-1- بركه های بی هوازی..........................................................................34
4-3-3-3-2- بركه های اختیاری.............................................................................35
4-3-3-3-3- بركه های هوازی................................................................................35
4-3-3-3-4- بركه های تكمیلی...............................................................................35
4-3-3-3-5- بركه های هوادهی.............................................................................35
4-3-3-4- صافی چكنده...........................................................................................36
4-3-3-5- تماس دهنده های بیولوژیكی چرخان.................................................37
4-3-3-6- سیستم لجن فعال...................................................................................37
4-3-4- روشهای بی هوازی تصفیه فاضلاب صنایع غذایی............................39
4-3-5- انواع سیستم های بی هوازی تصفیه فاضلاب.....................................39
4-3-5-1- سپتیك تانك...........................................................................................42
4-3-5-2- راكتور بی هوازی با بستر لجن رو به بالا.......................................44
4-3-5-3- صافی بی هوازی...................................................................................44
بخش پنجم: راهبری تصفیه خانه های فاضلاب صنایع غذایی.............................................46
5-1- علل عدم موفقیت تصفیه خانه های فاضلاب صنایع غذایی...................46
5-2- فاكتورهای موثر در راهبری تصفیه خانه های فاضلاب صنایع غذایی 47
5-2-1- شدت آلودگی فاضلاب خام.......................................................................47
5-2-2- مواد مغذی یا نوترینت ها....................................................................... 48
5-2-2-1- بالكینگ.................................................................................................. 48
...................................................................................49 5-2-3- اكسیژن محلول
5-2-4- زمان ماند....................................................................................................50
.............................................................................................................51ph5-2-5-
5-2-6- سمیت..........................................................................................................51
5-2-7- دما................................................................................................................52
5-2-8- اختلاط.........................................................................................................53
5-2-9- میزان جریان ورودی..............................................................................54
5-3- پایستن فرآیند...............................................................................................54
5-3-1- شاخصهای بصری...................................................................................54
5-4- شاخصهای آزمایشی ....................................................................................58
5-5- مشكلات سیستم های لجن فعال و رفع آنها..............................................59
5-5-1- روشهای كلی تشخیص مشكلات............................................................59
..........................................................................................60 BOD 5-5-2- حذف كم
5-5-2-1- حذف بارهای آلی .................................................................................61
5-5-2-2- مواد سمی یا بازدارنده..........................................................................62
5-5-2-3- دماهای پایین..........................................................................................62
افزایش زمان ماند هیدرولیكی.................................................................................63
.......................................................................................................63MLVSS افزایش
......................................................................................63 نامناسب PH 5-5-2-4-
5-5-2-5- زمان هوادهی ناكافی.............................................................................64
..................................................................................64 ناكافیMLVSS5-5-2-6-
منابع........................................................................................................................... 66