پساب نساجی

 پساب واقعی تصفیه شده‌کارخانه‌های نساجی با استفاده از غشاهای نانوفیلتراسیون با ویژگی‌های متفاوت به منظور استفاده مجدد در مرحله تصفیه یک کارخانه نساجی، از یک تصفیه‌خانه ثانویه تخلیه می‌شود.
آونی و همکاران (‏۲۰۱۲)‏با فاضلاب واقعی نساجی که از حمام یک کارخانه نساجی در اسپانیا جمع‌آوری شده‌بود، با استفاده از تکنیک‌های اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون برای اهداف استفاده مجدد، تصفیه کردند.نتایج نشان داد که این روش‌های تصفیه، کیفیت پساب نساجی را از نظر (COD) و رنگ بهبود بخشید.
در مقایسه، سیافالنی و همکاران (‏۲۰۱۲)‏ روش‌های جذب را با استفاده از کربن فعال دانه‌ای و فیلترهای زئولیت برای تصفیه فاضلاب واقعی نساجی دریافت‌شده از آسیاب پنفابریک (‏پنانگ، مالزی)‏ارزیابی کردند .فاضلاب رنگ حاوی ترکیبات در حال مرگ، سدیم سولفات آنهیدرید و پلی‌وینیل الکل بود .نویسندگان نتیجه گرفتند که بهترین جذب توسط فیلترهایی از جمله زئولیت در لایه بالایی و کربن فعال دانه‌ای در پایین حاصل شده‌است.
نوپونتود و همکاران (‏۲۰۱۲)‏توانایی یک ستون شیل تحت شرایط مختلف برای تصفیه سه نوع فاضلاب واقعی نساجی عرضه‌شده از صنعت نساجی در استان پراچینبوری (‏تایلند)‏ را مورد مطالعه قرار دادند.
منابع این پساب‌ها عبارت بودند از فاضلاب حمام رنگ از فرآیند رنگرزی، فاضلاب واقعی نساجی از مخزن تعادل بعد از فرآیند اولیه، و فاضلاب از مخزن ذخیره، که توسط یک واحد لجن فعال تصفیه شد .نتایج امیدوار کننده‌ای را برای برداشت رنگ و (COD) فراهم کرد، با این حال، راندمان حذف بالا برای پساب خروجی از واحد لجن فعال ثبت شد.
الشویکی و همکاران (‏۲۰۱۳) ‏اثر منیزیم، آهک و ترکیب آن‌ها با پلی الکترولیت را برای دوزهای مختلف به عنوان مواد منعقد کننده به منظور افزایش جذب شیمیایی رنگ و دیگر آلاینده‌های حاصل از فاضلاب صنعت نساجی الخدیمی (‏عراق)‏ مورد مطالعه قرار دادند. بیش‌ترین بازده تیمار با استفاده از منیزیم مخلوط شده با پلی الکترولیت به دست آمد.
حسین (‏۲۰۱۳)‏ با استفاده از یک روش فتوکاتالیستی با دی‌اکسید تیتانیوم و اکسید روی، پساب واقعی نساجی در عراق را تصفیه کرد. مقایسه نتایج نشان داد که اکسید روی عملکرد بهتری نسبت به دی‌اکسید تیتانیوم دارد. علاوه بر این، فاضلاب تصفیه‌شده برای استفاده مجدد با توجه به اهداف خانگی، صنعتی و آبیاری مناسب بودند.
کیان و همکاران (‏۲۰۱۳)‏یک سیستم هیبریدی جدید را با استفاده از انعقاد گام‌به‌گام و ازن زنی میانی با کربن فعال دانه‌ای برای تصفیه مواد آلی جمع‌آوری‌شده از یک واحد تصفیه لجن فعال (‏شانگهای، چین)‏برای استفاده مجدد راه‌اندازی کردند. سیستم هیبریدی نتایج امیدوار کننده‌ای را برای بازیافت فاضلاب فراهم کرد.
عملکرد یک رآکتور الکتروشیمیایی را برای تصفیه فاضلاب واقعی نساجی که توسط یک کارخانه محلی در اسکایشر (‏ترکیه)‏تامین می‌شود، مورد بررسی قرار دادند .نتیجه نشان داد که روش انعقاد الکتریکی قادر بود (COD) و رنگ را به طور موثری حذف کند تا امکان استفاده مجدد یا تخلیه مستقیم فاضلاب تصفیه‌شده را فراهم کند.
پساب خام نساجی عرضه‌شده از زلال ساز نهایی کارخانه تصفیه شهری چنای (‏هند)‏ را با استفاده از یک (CW) تصفیه کردند با این حال، در بررسی رنگ نارنجی اسیدی (EOV) و برداشت (COD) از محلول آبی و پساب نساجی واقعی با استفاده از یک تالاب کاشته‌شده با این سیستم قادر به حذف بیش از ۸۰ % رنگ (IOV) بود.
سان و همکاران (‏۲۰۱۴)‏پساب رنگ نساجی تصفیه شده که از شرکت نساجی جینیانگ (‏کینگدائو، چین)‏با استفاده از یک مخلوط فلوکولنت جدید شامل سولفات آهن آلومینیوم پلیمری و پلی آکریل آمید کاتیونی تامین می‌شود .این مخلوط، پس از ۳۰ دقیقه زمان ته‌نشینی و استفاده از دوز 60 میلی گرم در مقدار (PH) 6.5 ،به ترتیب حدود ۹۸ % و ۸۷ % کارآیی حذف کدورت و (COD) را فراهم کرد.
یک سیستم برکه‌ای را اجرا کردند که با داچوید برای حذف رنگ از فاضلاب صنعتی واقعی در ترکیه کار گذاشته شده بود .نویسندگان یک راندمان حذف بالاتر را با زمان تماس ۳ روز به دست آوردند و حذف با افزایش زمان کاهش یافت.
مانکار و همکاران (‏۲۰۱۴)‏از توالی فرایندهای انعقاد – لخته سازی شیمیایی و اکسیداسیون زیستی برای تصفیه فاضلاب ترکیبی جمع‌آوری‌شده از مراحل مختلف در صنعت نساجی (‏هند)‏، شامل فرایندهای ریسندگی، سایزبندی، آبشستگی، کیرینگ و سفید کردن، رنگرزی و چاپ استفاده کردند. این ترکیب نتایج امیدبخشی را برای سم زدایی پساب نساجی فراهم کرد.
تصفیه فاضلاب واقعی نساجی که از رویال تن کیت (‏نیجوردال، هلند)‏با استفاده از یک رآکتور بیوفیلم بی‌هوازی و به دنبال آن تکنیک ازناسیون توسط پونزی و همکاران (‏۲۰۱۵)‏انجام شد.
مطالعه آن‌ها نشان می‌دهد که تکنیک ازناسیون می‌تواند به طور موفقیت آمیزی به عنوان یک پس تصفیه پس از فرآیند بیولوژیکی اصلی برای تجزیه ترکیب مقاوم استفاده شود.
بوسکو و همکاران (‏۲۰۱۵)‏با استفاده از ترکیبی از دو روش تصفیه: تخلیه هموژنیزه و تصفیه غشایی، پساب واقعی نساجی را از یک فرآیند در حال مرگ (‏تراسا،اسپانیا)‏ تصفیه کردند.این دو سیستم درمانی به ترتیب حدود ۶۶ % و ۳۰ % (COD) و رنگ را حذف کردند
آلمازان – سانچز و همکاران (‏۲۰۱۶)‏مشخصات پساب واقعی نساجی را گزارش کردند و بر فرآیند جذب توسط خاک رس طبیعی و اصلاح‌شده و کربن فعال تمرکز کردند که با استفاده از آزمایش‌ها دسته‌ای و ستونی انجام شد .این پساب‌ها از شستشوی فرآیند تولید پارچه جین در مکزیک حاوی مواد آلی و غلظت بالای یون‌های غیر آلی مانند سولفات، فسفات و سدیم که ممکن است بر کارایی جذب تاثیر گذاشته باشند، تامین شدند.
سیستم تصفیه پساب نساجی به روش بیوفیلتر ( پویاب )
یکی از اصلی ترین روش های مورد استفاده در شرکت پویاب برای حذف آلاینده های موجود در آب و فاضلاب، استفاده از میکروارگانیسم های هوازی و بی هوازی می باشد که با انجام تصفیه بیولوژیکی کیفیت پساب ها را تا حد مطلوبی افزایش می دهند. یکی از مهم ترین گام ها در تصفیه بیولوژیکی، فراهم کردن بستر مناسب برای تصفیه بیولوژیکی و رشد و تعذیه میکروارگانیسم ها و باکتری ها می باشد که اصطلاحاً به این مرحله تشکیل بیوفیلتر گفته میشود. به عبارت دیگر، بیوفیلترهای تصفیه کننده آب و فاضلاب به بستری گفته میشود که از مواد مختلفی از قبیل پلاستیک و PVC، کمپوست و کاه گندم و شن و ماسه تشکیل شده و شرایط را برای رشد و تغذیه میکروارگانیسم ها فراهم می کند.
به دلیل اینکه صنعت نساجی و رنگرزی یکی از بزرگترین مصرف کنندگان آب هستند در نتیجه حجم بالایی پساب تولید کرده و اغلب حاوی طیف وسیعی از مواد رنگزا و سایر مواد کمکی مثل انواع دیسپرس کننده ها یکنواخت کننده ها کربرها نمک ها، اسیدها قلیایی ها و گاهی فلزات سنگین می باشند مشابه با اکثر پکیج های تصفیه فاضلاب صنعتی در تصفیه فاضلاب نساجی و رنگرزی دو بخش عمده تصفیه شیمیایی فیزیکی و سپس تصفیه بیولوژیکی )بیوفیلتر) قرار دارد در تصفیه فیزیکی و شیمیایی ابتدا pH فاضلاب در محدوده خنثی تنظیم شده و سپس با توجه به کدورت بسیار بالا از روش انعقاد شیمیایی به منظور حذف رنگ و ذرات معلق استفاده میشود و در مرحله آخر از یک مرحله بیوفیلتر هوازی جهت حذف مواد باقی مانده استفاده میشود تصویر یک سیستم تصفیه پساب نساجی با ظرفیت 100 متر مکعب در روز در زیر آمده است.

نقش بایوفیلتر در تصفیه پساب نساجی
مقدمه: صنعت نساجی یکی از بزرگ‌ترین صنایع در سراسر جهان است که حجم زیادی از منابع آب و انرژی را مصرف کرده و پساب‌های صنعتی زیادی تولید می‌کند. این پساب‌ها معمولاً شامل مواد شیمیایی مضر، رنگ‌ها، مواد آلی و فلزات سنگین هستند که ممکن است به منابع آبی و محیط‌زیست آسیب‌های جدی وارد کنند. یکی از راه‌های مؤثر برای کاهش این آلودگی‌ها و تصفیه پساب‌های نساجی استفاده از روش‌های نوین است که در آن‌ها از میکروارگانیسم‌ها برای تجزیه مواد آلاینده استفاده می‌شود. بایوفیلترها یکی از این روش‌های نوین و کارآمد برای تصفیه پساب‌ها هستند که می‌توانند آلاینده‌های پیچیده را به‌طور مؤثر کاهش دهند.
در این مقاله، به بررسی نقش بایوفیلترها در تصفیه پساب‌های نساجی خواهیم پرداخت. ابتدا ویژگی‌های پساب‌های نساجی و مشکلات زیست‌محیطی ناشی از آن‌ها توضیح داده می‌شود. سپس به معرفی بایوفیلترها، نحوه عملکرد آن‌ها و کاربردهای مختلف این تکنولوژی در تصفیه پساب نساجی پرداخته خواهد شد. در نهایت، چالش‌ها و مزایای استفاده از بایوفیلترها و آینده این تکنولوژی در صنعت نساجی بررسی می‌شود.

1. پساب‌های نساجی: ویژگی‌ها و چالش‌ها
صنعت نساجی به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان آب و تولیدکنندگان پساب‌های صنعتی شناخته می‌شود. این پساب‌ها به‌طور عمده در فرآیندهایی مانند رنگرزی، تکمیل، شستشو و آماده‌سازی پارچه‌ها تولید می‌شوند. پساب‌های نساجی معمولاً حاوی ترکیبات مختلفی هستند که هرکدام از آن‌ها به‌طور خاص نیازمند روش‌های تصفیه ویژه‌ای هستند.
الف) ترکیبات موجود در پساب‌های نساجی:
رنگ‌ها: در فرآیند رنگرزی پارچه‌ها، مواد شیمیایی به رنگ‌های مصنوعی و طبیعی اضافه می‌شوند که این مواد معمولاً ترکیبات آلی پیچیده‌ای هستند. این رنگ‌ها می‌توانند به‌طور مستقیم بر کیفیت منابع آبی تأثیر بگذارند.
مواد شیمیایی: علاوه بر رنگ‌ها، مواد شیمیایی دیگری مانند نرم‌کننده‌ها، روان‌کننده‌ها، تثبیت‌کننده‌ها و سایر مواد افزودنی در طی فرآیندهای نساجی به کار می‌روند. این مواد ممکن است سمی و غیرقابل تجزیه باشند و موجب آلودگی شدید منابع آب شوند.
فلزات سنگین: برخی از فلزات سنگین مانند کروم، مس، روی و کادمیوم که در فرآیندهای شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند، در پساب‌های نساجی وجود دارند. این فلزات می‌توانند به‌طور جدی سلامت اکوسیستم‌های آبی را تهدید کنند.
مواد آلی: پساب‌های نساجی معمولاً دارای مواد آلی پیچیده‌ای هستند که در هنگام شستشو و تکمیل پارچه‌ها به پساب افزوده می‌شوند. این مواد می‌توانند به‌طور خاص برای اکوسیستم‌های آبی مضر باشند و نیازمند تصفیه ویژه‌ای هستند.
مواد معلق: پساب‌های نساجی معمولاً دارای ذرات معلقی هستند که در اثر شستشوی پارچه‌ها و فرآیندهای تکمیل به پساب وارد می‌شوند. این ذرات باید از پساب‌ها حذف شوند تا کیفیت آب تصفیه‌شده افزایش یابد.
ب) چالش‌های زیست‌محیطی ناشی از پساب‌های نساجی:
پساب‌های نساجی به دلیل محتوای آلاینده‌های مختلف می‌توانند اثرات منفی جدی بر محیط‌زیست داشته باشند. از جمله این اثرات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
آلودگی منابع آب: ورود مواد شیمیایی، رنگ‌ها و فلزات سنگین به منابع آبی می‌تواند باعث آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی شود.
کاهش کیفیت آب: وجود مواد آلی و رنگ‌ها در آب می‌تواند موجب کاهش کیفیت آب و تاثیرات منفی بر زندگی آبزیان شود.
اثر بر سلامت انسان‌ها: تماس با پساب‌های آلوده به مواد سمی و فلزات سنگین می‌تواند موجب بیماری‌های مختلف شود. این پساب‌ها می‌توانند وارد زنجیره غذایی شده و به مصرف انسان‌ها برسند.
برای کاهش این اثرات منفی، تصفیه مؤثر پساب‌های نساجی از اهمیت زیادی برخوردار است.

2. بایوفیلترها: مقدمه و نحوه عملکرد
بایوفیلترها (Biofilters) سیستم‌های تصفیه‌ای هستند که برای حذف آلاینده‌ها از پساب‌ها از میکروارگانیسم‌ها، گیاهان یا هر دو استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها به‌ویژه در تصفیه پساب‌های صنعتی مانند پساب‌های نساجی که حاوی مواد آلی و ترکیبات شیمیایی پیچیده هستند، کارایی بالایی دارند.
الف) ترکیب و ساختار بایوفیلترها:
بایوفیلترها معمولاً شامل یک بستر (مانند ماسه، زغال سنگ، خاک، یا مواد مشابه) هستند که میکروارگانیسم‌ها در آن رشد می‌کنند. این بستر می‌تواند به‌طور طبیعی یا مصنوعی طراحی شده باشد تا شرایط بهینه برای رشد میکروارگانیسم‌ها فراهم گردد. در برخی از بایوفیلترها، گیاهان نیز به‌عنوان بخشی از بستر عمل کرده و به تجزیه آلاینده‌ها کمک می‌کنند.
ب) نحوه عملکرد بایوفیلترها:
عملکرد بایوفیلترها بر اساس فرآیندهای بیولوژیکی استوار است که در آن میکروارگانیسم‌ها یا باکتری‌ها به‌طور طبیعی مواد آلی و آلاینده‌های موجود در پساب‌ها را تجزیه می‌کنند. این فرآیندها به دو صورت زیر انجام می‌شود:
تجزیه هوازی (Aerobic Degradation): در این فرآیند، میکروارگانیسم‌ها از اکسیژن برای تجزیه مواد آلی موجود در پساب استفاده می‌کنند. این روش برای حذف مواد آلی پیچیده بسیار مؤثر است.
تجزیه بی‌هوازی (Anaerobic Degradation): در این فرآیند، میکروارگانیسم‌ها بدون نیاز به اکسیژن مواد آلی را تجزیه می‌کنند. این فرآیند به‌ویژه برای تجزیه ترکیبات شیمیایی پیچیده و سمی که در پساب‌های نساجی وجود دارند، مناسب است.
ج) مزایای استفاده از بایوفیلترها:
هزینه پایین: استفاده از بایوفیلترها معمولاً هزینه‌های کمتری نسبت به روش‌های شیمیایی و فیزیکی دارد.
کارایی بالا در حذف مواد آلی و رنگ‌ها: بایوفیلترها به‌ویژه در تجزیه مواد آلی و رنگ‌ها مؤثر هستند و می‌توانند کیفیت پساب را بهبود بخشند.
پایداری بلندمدت: بایوفیلترها به دلیل استفاده از میکروارگانیسم‌ها به‌عنوان یک سیستم بیولوژیکی، می‌توانند برای مدت زمان طولانی بدون نیاز به تعویض مکرر مواد تصفیه‌کننده عمل کنند.
دوستدار محیط‌زیست: به‌طور کلی، فرآیندهای بیولوژیکی کمتر از روش‌های شیمیایی به مواد سمی و آلاینده‌ها نیاز دارند و از این رو تأثیرات منفی بر محیط‌زیست دارند.

3. کاربرد بایوفیلترها در تصفیه پساب نساجی
بایوفیلترها می‌توانند به‌طور مؤثر در تصفیه پساب‌های نساجی که شامل مواد آلی، رنگ‌ها و ترکیبات شیمیایی پیچیده هستند، استفاده شوند. این سیستم‌ها به‌ویژه برای تصفیه پساب‌های حاوی مواد معلق، رنگ‌ها و فلزات سنگین کاربرد دارند. در این بخش، به چند نمونه از کاربردهای بایوفیلترها در صنعت نساجی پرداخته می‌شود.
الف) تصفیه رنگ‌ها و مواد آلی پیچیده
بایوفیلترها به‌طور خاص برای حذف رنگ‌ها و مواد آلی پیچیده موجود در پساب‌های نساجی مؤثر هستند. میکروارگانیسم‌ها با تجزیه مواد آلی پیچیده موجود در رنگ‌ها و مواد افزودنی به‌طور طبیعی آن‌ها را به ترکیبات ساده‌تر تبدیل می‌کنند. این فرآیند به‌ویژه برای پساب‌هایی که حاوی رنگ‌های مصنوعی مقاوم به تجزیه هستند، بسیار مؤثر است.
ب) حذف فلزات سنگین
فلزات سنگین مانند کروم، مس و روی که در بسیاری از فرآیندهای نساجی استفاده می‌شوند، در پساب‌ها وجود دارند. بایوفیلترها می‌توانند به‌طور مؤثر این فلزات را جذب کرده و از ورود آن‌ها به منابع آبی جلوگیری کنند. در این سیستم‌ها، میکروارگانیسم‌ها و گیاهان می‌توانند فلزات سنگین را از پساب‌ها جذب کنند و از این رو به تصفیه پساب کمک می‌کنند.
ج) استفاده در سیستم‌های ترکیبی
برای افزایش کارایی تصفیه، بایوفیلترها می‌توانند با سایر سیستم‌های تصفیه مانند فیلتراسیون غشایی یا اسمز معکوس ترکیب شوند. این ترکیب‌ها می‌توانند به حذف مواد آلاینده‌ای که برای میکروارگانیسم‌ها قابل تجزیه نیستند، کمک کنند و کیفیت پساب تصفیه‌شده را به میزان زیادی بهبود بخشند.

4. چالش‌ها و محدودیت‌های استفاده از بایوفیلترها
اگرچه بایوفیلترها مزایای بسیاری دارند، اما برخی چالش‌ها و محدودیت‌ها نیز وجود دارند که باید به آن‌ها توجه کرد:
زمان زیاد برای تصفیه: بایوفیلترها ممکن است زمان زیادی برای تصفیه پساب نیاز داشته باشند. این امر می‌تواند در صنایع با حجم بالا مانند نساجی که نیاز به تصفیه سریع دارند، مشکل‌ساز باشد.
حساسیت به شرایط محیطی: عملکرد بایوفیلترها به شرایط محیطی مانند دما، pH و میزان اکسیژن بستگی دارد. تغییرات در این شرایط می‌تواند تأثیر منفی بر کارایی سیستم داشته باشد.
نیاز به نگهداری مداوم: بایوفیلترها به نگهداری و مراقبت منظم نیاز دارند تا از رشد مؤثر میکروارگانیسم‌ها و کارایی سیستم اطمینان حاصل شود.

5. نتیجه‌گیری
بایوفیلترها به‌عنوان یک روش نوین و مؤثر برای تصفیه پساب‌های نساجی شناخته می‌شوند. این سیستم‌ها با استفاده از میکروارگانیسم‌ها و گیاهان می‌توانند مواد آلی، رنگ‌ها، فلزات سنگین و سایر آلاینده‌ها را به‌طور مؤثر از پساب‌ها حذف کنند. استفاده از بایوفیلترها در صنایع نساجی به کاهش آلودگی منابع آب و بهبود کیفیت پساب‌ها کمک شایانی می‌کند و به‌ویژه در شرایطی که روش‌های شیمیایی و فیزیکی پاسخگو نباشند، می‌تواند گزینه‌ای پایدار و مؤثر باشد.
با توجه به مزایای محیط‌زیستی و اقتصادی استفاده از بایوفیلترها، این فناوری در آینده می‌تواند به یک گزینه اصلی در فرآیندهای تصفیه پساب‌های نساجی تبدیل شود.

گروه پویاب در تصفیه پساب‌ الکل، پساب آبکاری ، پساب اسیدی ، پساب گوشت ، پساب نفتی ، پساب فولاد ،پساب‌ پتروشیمی  ، پساب صنعتی و به ویژه  پساب نساجی نقش مهمی ایفا کند.