تصفیه فاضلاب نساجی و رنگرزی

تصفیه فاضلاب نساجی و رنگرزی که يكي از بزرگترين مصرف كنندگان آب هستند همواره از الزامات اول سازمان حفاظت محیط زیست می باشد. آب مصرفي در اين صنايع داراي كيفيت بالايي است. بنابر اين در فرايندهاي گوناگون نساجي مقادير قابل توجهي فاضلاب توليد و وارد محيط زيست مي گردد. مقدار مصرف آب در صنايع نساجي حدود 100-200 لیتر به ازاي هر كيلوگرم محصول توليدي است. با در نظر گرفتن توليد سالانه 40ميليون تن الياف نساجي، مقدار فاضلاب توليدي بيش از 4-8ميليارد متـر
مكعب در سال برآورد مي گردد.

فاضلاب حاصل از اين صنعت حاوي مقادير زيادي انواع مختلف رنگ ها و مواد شيميايي است و بنابراين يك چالش زيست محيطي بزرگ در دنيا محسوب مـي شـود. آلودگي اصـلي فاضلاب اين صنايع مربوط به فرآيندهاي رنگرزي و تكميل آنهاست. زيـرا در ايـن فرايندها اغلب تركيبات شيميايي با ساختمان پيچيده مصرف مي شوند كه دفع آنها در محيط زيست مشكلات زيادي به همراه
دارد. 

در طي ساليان گذشته سميت ناشي از رها كردن فاضلاب عمدتاً با شناسايي اثـرات بيولـوژيكي آلودگي هـا، توليد كف بيش از حد و رودخانهه اي حاوي جريانات آب رنگي در مجاور كارخانجات نساجي قابل مشاهده بود. اما در حال حاضر شناسايي و طبقه بندي فاضلاب داراي قوانين مدون و ثابت مي باشد.

قوانين موجود مهمترين مواردي را كه در اثر مصرف مواد شيميايي باعث مشكلات بحراني مي شود، تعريف نموده و راهكارهايي براي به حداقل رسانيدن پخش مواد زائد خطرناك به محيط زيست را پيشنهاد مي نمايد. اين دستورالعمل ها بايستي در فرايندها و مراحل توليد بكارگرفته شوند. شكل زیر نماي يكـي از كارخانه هاي نساجي را نشان مي دهد.

همچنين شكل بالا راهكارهاي بهينه سازي اثرات زيست محيطي نشان داده شده است. در اين شكل صنعت نساجي به عنوان يك ساختار تعريف ميگردد كه خواص يك ماده اوليه نساجي را براي توليد محصول مطلوب تغيير مي دهد. محدوده فعاليت هاي تصفيه اي پسماندهاي خطرناك از ممنوعيت هاي قانوني تا بازچرخش مواد شيميايي با اهداف اقتصادي متغير است كه با توجه به نوع محصـول و نـوع تصـفيه مورد نظر، اين مراحل به بسيار متغير است. خصوصـيات اصلي فاضلاب صـنايع نساجي بـا اندازه گيري ،TKN, VSS, TSS, COD, BOD5, NH3هـدايت الكتريكـي، سـولفات، قليائيـت، رنـگ، ،Total-P ،pH كلرايدهاي آلي و آمين هايي آرومانيك تعيين مي شود كه خاصيت سرطانزايي برخي از آنها بسيار قابل ملاحظه مي باشد. جدول زیر خصوصيات تركيبات موجود در اين صنعت را نشان مي دهد

فرايندهاي تجزيه بيولوژيكي

حذف رنگ از فاضلاب صنايع نساجي يكي ازمشكلات اصلي اين صنعت است. قابليت تجزيه بيولوژيكي در اين فاضلاب پايين است، براي مثال نسبت BOD / COD براي رنگه اي راكتيو بلو 21 ، دايركت بلو 80 و وات ويولت به ترتيب برابر با 0,056 ، 0,016و 0,092مي باشـد. بنابراين روش هاي متداول تصـفيه قادر به اكسيداسيون بيولوژيكي اين مواد نمي باشند. همچنين از خصوصيات رنگ هاي آزو وجـود پيوند N=N كه بيش از 50درصد رنگ هاي صنعتي را تشكيل مي دهند. كه 50تا 70درصد آنها در فاضلاب باقي مي مانند و غير قابل تجزيه بيولوژيكي هستند. همچنين وجود غلظت فراوان رنگ، تركيبات شيميايي مختلف، فلزات سنگين و مقادير بالاي نمكهاي غيــرآلي و مواد معلق، قابليت تجزيه بيولوژيكي آنها را مشكل كرده است. رنگ هاي راكتيو با ساختار شيميايي انتراكوئينون، گروه ديگري از رنگ هاي صنعتي هستند كـه دومين گروه پرمصرف بعد از رنگ هاي آزو مي باشند. كه فرمول ساختماني تري كروماتيك دارند.

ساختار انتراكوئينون با حلقه هاي آروماتيك در مقابل تجزيه بيولوژيكي بسيار مقاوم هستند. و مضافاً اينكه ممكن است آنها داراي  خصوصيات سمي و جهش زايي بر ارگانيسم ها كه در معرض آنها قرار مي گيرند، داشته باشد. بنابراين رنگ هاي راكتيو با ساختار آنتراكوئينوني از نقطه نظر زيست محيطي سمي محسوب مي شوند و قدرت تجزيه بيولوژيكي را از ميكروارگانيسم ها سلب مي كنند. به دليل ناكارآمدي روش هاي بيولوژيكي در حذف رنگ، از روش هاي ديگر فيزيكي يا فرآيندهاي شيميايي نظير انعقاد و لخته سازي، شناورسازي، فيلتراسيون غشايي، تجزيه الكتروشيميايي، پرتودهي، رسوب دهي، استفاده از امواج ماوراء صوت، احياء شيميايي جذب سطحي و فرآيندهاي اكسيداسيون پيشرفته AOP بصورت مجزا و يا توام با فرآيندهاي بيولـوژيكي جهـت حـذف رنگ از فاضلاب صنعت نساجي استفاده مي شود. در جدول مزايا و معايب برخي از فرآيندهاي غيربيولوژيكي رنگ زدايي در فاضلاب صنايع نساجي آمده است.