صنعت فولاد یکی از صنایع پرمصرف آب در جهان است و تولید هر تن فولاد به طور میانگین نیاز به ۱۵ تا ۲۰ هزار لیتر آب دارد. این آب بیشتر در مراحل خنک کاری، شستشو، اسیدشویی و فرآیندهای مختلف تولید استفاده می شود. در نتیجه، در این صنعت مقدار زیادی فاضلاب تولید می شود که حاوی آلاینده های مختلفی است. با تصفیه فاضلاب صنایع فولاد می توان با بازچرخانی پساب ها تا حد زیادی هزینه های این صنعت را کاهش داد و مصرف آب را کمتر کرد. در این مطلب بررسی می کنیم که چگونه سرمایه گذاری در تصفیه فاضلاب صنعت فولاد می تواند هزینه ها را کاهش دهد.
آشنایی با فاضلاب صنایع فولادی
در مراحل مختلف تولید صنایع فولادی آب نقش بسیار مهمی دارد. به عنوان مثال، آب خنک کننده بیشترین حجم فاضلاب را تشکیل می دهد. این آب در سیستم های کوره، نورد و تجهیزات مختلف استفاده می شود و حاوی رسوب و مواد آلی است. آب فرآیندی در عملیات شستشو، اسیدشویی و آبکاری استفاده می شود. این نوع فاضلاب حاوی اسیدها، فلزات سنگین و سایر آلاینده های خطرناک است. علاوه براین، فاضلابی که از مناطق ذخیره مواد اولیه و محصولات جمع آوری می شود و حامل ذرات معلق و مواد نفتی است.
فاضلاب جمع آوری شده از بخش های مختلف این صنعت در نهایت حاوی چند گروه مهم از آلاینده ها است که عبارتند از:
• فلزات سنگین: آهن، منگنز، روی، مس، کروم، نیکل و سرب
• سیانیدها: در فرآیندهای آبکاری و شستشوی قطعات
• سولفات و کلریدها از مواد شیمیایی مورد استفاده در بخش های مختلف صنعت
• روغن و گریس وارد شده به فاضلاب از تجهیزات مکانیکی
• ذرات معلق شامل اکسیدهای آهن و سایر جامدات
روشهای تصفیه فاضلاب فولادی
با توجه به تنوع بالا در انواع آلاینده های موجود در فاضلاب صنایع فولادی، تنها با یک روش نمی توان تصفیه را انجام داد. این نوع فاضلاب با استفاده از پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی که تلفیقی از روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی است تصفیه می شود. فاضلاب از لحظه ورود به دستگاه و پکیج تصفیه مراحل زیر را به ترتیب طی می کند:
تصفیه فیزیکی
هدف از تصفیه فیزیکی، جداسازی ذرات بزرگ جامد معلق در فاضلاب برای جلوگیری از گرفتگی تجهیزات در مراحل بعد است. با انجام تصفیه فیزیکی پارامتری کیفی فاضلاب تغییر نمی کند و به عنوان یک گام پیش تصفیه می توان در نظر گرفت. برای تصفیه فیزیکی مراحل زیر انجام می شوند:
· ذرات سنگین تر مانند اکسیدهای آهن در حوضچه های ته نشینی رسوب می کنند. این روش ساده و کم هزینه است.
· با استفاده از فیلترهای شنی، کربن فعال و فیلترهای غشایی، ذرات ریزتر حذف می شوند.
· با استفاده از روش های نوین چربی گیری فاضلاب صنعتی از قبیل DAF و API، روغن و گریس فاضلاب جداسازی می شود.
تصفیه شیمیایی
به دلیل وجود مقدار زیاد ذرات کلوئیدی و سیانیدهای سمی و موارد مشابه، لازم است حتما با مواد شیمیایی نیز تصفیه انجام شود. در این مرحله ذرات ریز و معلق موجود در فاضلاب بعد از تزریق مواد لخته سازی و منعقدکننده لایه های لخته ای بزرگ تر را تشکیل می دهند. علاوه براین، ختثی سازی برای نظیم pH فاضلاب اسیدی یا قلیایی با استفاده از آهک، سود یا اسید نیز انجام می شود.
یکی از مراحل بسیار مهم در تصفیه شیمیایی، تبدیل سیانیدهای سمی به ترکیبات بی ضرر با استفاده از کلر یا اکسیژن است که با
اکسیداسیون این کار انجام می شود.
تصفیه بیولوژیکی فاضلاب صنایع فولادی
برای حذف مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی از روش های لجن فعال، بیوفیلم و تثبیت تماسی که همگیاز روش های تصفیه بیولوژیکی هستند استفاده می شود. در این مرحله هیچ نوع ماده شیمیایی استفاده نمی شود و مواد آلی موجود در فاضلاب با استفاده از میکروارگانیسم های هوازی و بی هوازی تجزیه و حذف می شوند.
تصفیه پیشرفته
با توجه به اینکه فاضلاب تصفیه شده از صنایع فولاد در چه بخش هایی استفاده خواهند شد، روش های تصفیه پیشرفته ممکن است به روند تصفیه اضافه شوند. فاضلاب هایی که این مرحله از تصفیه را می گذراند، قابل استفاده در کشاورزی و آبیاری مزارع و باغات و فضای سبز هستند. علاوه براین، در بخش های مختلف صنعت فولاد نیز قابل استفاده می باشند. برای تصفیه پیشرفته یک یا چند روش زیر قابل استفاده هستند:
· اسمز معکوس برای حذف نمک و فلزات سنگین و تولید آب قابل استفاده مجدد
· تبادل یونی برای حذف یون های فلزی و تولید آب با خلوص بالا
· تبخیر برای تغلیظ پساب و کاهش حجم آب شور
راه های کاهش هزینه ها از طریق تصفیه فاضلاب فولاد
تصفیه فاضلاب صنایع فولادی به چند طریق می توانند بر کاهش هزینه های این صنعت تاثیر مثبت بگذارند و اصلی ترین آنها عبارتند از:
بازیافت آب
یکی از مهم ترین مزایای تصفیه فاضلاب، امکان استفاده مجدد از آب تصفیه شده است. با نصب سیستم های تصفیه پیشرفته، می توان بخش قابل توجهی از آب مصرفی را بازیافت کرد. این کار باعث کاهش چشمگیر هزینه خرید آب می شود و در مناطقی که قیمت آب بالا است یا دسترسی به منابع آب شیرین محدود است هزینه ها را کمتر می کند.
آب تصفیه شده می تواند برای آبیاری، خنک کاری ثانویه، شستشوی محوطه و حتی برخی فرآیندهای صنعتی استفاده شود.
بازیافت فلزات
فاضلاب صنایع فولادی حاوی مقادیر قابل توجهی فلزات با ارزش است. آهن، روی، مس و منگنز از جمله فلزاتی هستند که می توان از پساب بدست آورد. این فلزات را می توان جمع آوری کرد و به چرخه تولید بازگرداند یا به فروش رساند.
در فرآیندهای اسیدشویی، مقادیر زیادی آهن و روی وارد فاضلاب می شود. با نصب سیستم های استحصال فلز، این مواد دور ریخته نمی شوند بلکه به محصولات جانبی با ارزش تبدیل می شوند. این کار هم هزینه دفع فاضلاب را کاهش می دهد و هم درآمد جانبی ایجاد می کند.
کاهش هزینه دفع فاضلاب
تصفیه فاضلاب قبل از دفع، حجم پساب را کاهش می دهد و غلظت آلاینده ها را کم می کند. این کار باعث می شود هزینه های دفع که بر اساس حجم و غلظت محاسبه می شود کاهش یابد.
سخن آخر
تصفیه فاضلاب صنایع فولادی علاوه بر کاهش هزینه ها و امکان استفاده مجدد از آب و فلزات موجود در پساب، به شدت در حفظ محیط زیست موثر هستند. فاضلاب تصفیه شده استانداردهای زیست محیطی را رعایت می کند و احتمال جریمه یا توقف تولید توسط سازمان های محیط زیست را کاهش می دهد.
