صنعت نساجی از بزرگترین مصرف کنندگان آب در جهان است و سهم قابل توجهی در تولید فاضلاب صنعتی دارد. به ویژه در فرآیندهای تر مانند سفیدگری، رنگرزی، چاپ و تکمیل، مقدار زیادی از آب همراه با ترکیبات شیمیایی خطرناک، رنگها، اسیدها و فلزات سنگین وارد محیط می شود. چالشهای زیست محیطی ناشی از این فاضلابها، نیازمند بهره گیری از روشهای ترکیبی زیستی و شیمیایی برای تصفیه مؤثر و پایدار است.

درک بهتر فاضلاب نساجی

فاضلاب نساجی معمولاً دارای رنگ زیاد، تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD)، تقاضای اکسیژن زیستی (BOD)، مواد جامد محلول (TDS) و ترکیبات آلی سمی است. به ویژه رنگهای راکتیوکه در رنگرزی پنبه استفاده می شوند، تجزیه ناپذیر بوده و اثرات بلندمدت زیستمحیطی دارند.

مراحل اصلی فرآیندهای تر نساجی که منجر به تولید فاضلاب میشوند:

• آهارزدایی – حذف مواد آهاردهنده مانند نشاسته؛ تولید BOD بالا.
• سفیدگری – سفید کردن پارچه با پراکسید هیدروژن؛ تولید پساب قلیایی.
• مرسریزه کردن – استفاده از سدیم هیدروکسید؛ تولید فاضلاب قلیایی.
• رنگرزی و چاپ – ایجاد پساب رنگی پیچیده با افزودنیهای متعدد.
• تکمیل – استفاده از نرم کننده ها، عوامل آبگریز، ضدباکتری و غیره؛ افزایش بار آلودگی.

روشهای پیشرفته شیمیایی

انعقاد و لخته سازی – مؤثر برای رنگهای پراکنده اما همراه با تولید لجن.
جذب سطحی – استفاده از کربن فعال یا مواد ارزانقیمت مانند خاک رس برای حذف رنگها.
فیلتراسیون غشایی – اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس؛ مؤثر اما پرهزینه.

فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته (AOPs) – شامل:

• سیستم UV/پراکسید هیدروژن
• معرف فنتون (آهن + H₂O₂)
• ازن زنی
• سونیکیشن (کاویتاسیون)

فناوریهای زیستی در تصفیه فاضلاب نساجی

روشهای بیولوژیکی دوستدار محیط زیست و اقتصادی هستند:

• فرآیند هوازی – استفاده از اکسیژن و میکروارگانیسمها برای تجزیه مواد آلی.
• گوارش بی هوازی – حذف COD بالا همراه با تولید بیوگاز.
• سیستمهای آنوکسیک – حذف نیتروژن از طریق دنیتریفیکاسیون.
• میکروارگانیسمها از جمله قارچهای سفید (مثل Pleurotus eryngii) و باکتریهای تخصصی، نقش مهمی در تجزیه رنگها دارند.
• تجزیه آنزیمی – آنزیمهایی مانند لاکاز، پراکسیداز و ردوکتازها کمک به شکستن رنگها می کنند.
• جلبکها – جذب رنگ و تولید اکسیژن برای پشتیبانی از رشد باکتریها.

فناوریهای نوین: سلولهای سوختی میکروبی (MFC)

در این سیستم، میکروارگانیسمهای فعال الکتروشیمیایی، مواد آلی را اکسید کرده و جریان برق تولید میکنند. چالشهایی مانند هزینه و راندمان باقی ماندهاند، اما MFCها نوید بخش ترکیب تصفیه و تولید انرژی هستند.

رویکردهای ترکیبی و یکپارچه

ترکیب روشهای شیمیایی و زیستی مؤثرترین راهکار است:

• پیش تصفیه با AOPs برای تبدیل ترکیبات پیچیده به فرم زیست تخریب پذیر.
• پساتصفیه زیستی برای کاهش نهایی COD و رنگ.
• طراحی این سیستمها نیازمند بررسی دقیق نسبت BOD/COD، سمیت ترکیبات میانی و رفتار واکنشی است.

تأثیر زیست محیطی و صنعتی

تصفیه مؤثر فاضلاب نساجی علاوه بر حفاظت از منابع آبی، موجب بهبود پایداری صنعتی نیز میشود. استفاده از بیوفیلترها، راکتورهای زیستی غشایی و آنزیمهای کم مصرف میتواند به کاهش هزینه های عملیاتی و تطابق با استانداردهای زیست محیطی کمک کند.

نیاز روزافزون به تولید نساجی پایدار، کشورها را به سمت فناوریهای نوین تصفیه هدایت میکند. دولتها و صنایع باید سرمایه گذاری بیشتری در این حوزه انجام دهند.

جمع بندی

در عصر نگرانیهای زیست محیطی و مقررات سختگیرانه، استفاده از فناوریهای نوین شیمیایی و زیستی برای تصفیه فاضلاب نساجی یک ضرورت است. سرمایه گذاری در تحقیق و توسعه، مشارکتهای دولتی-خصوصی و حمایتهای قانونی میتواند تضمینی برای تولید پاک و آیندهای پایدار باشد.

منبع: مجله کهن