فرایند های تصفیه فاضلاب

فرآیندهای تصفیه فاضلاب

فرآیندهای تصفیه فاضلاب هوازی

فرآیندهای تصفیه فاضلاب به دو نوع هوازی و بی هوازی تقسیم می شوند که در ذیل به توضیح آنها می پردازیم

فرآیند تثبیت تماسی :

در این روش تصفیه از نوع لجن فعال می باشد که برای فاضلاب های با کدورت بالا مناسب است . در این روش با گرسنه نگه داشتن باکتری ، قدرت جذب و مصرف مواد آلی فاضلاب را توسط باکتریها افزایش داده ، به گونه ای که از یک تانک تثبیت با زمان ماند بین 4 تا 6 ساعت لجن فعال را بدون هیچ گونه خوراک دهی هوادهی کرده تا میکروارگانیزمها در حالت گرسنگی قرار بگیرند و بعد از آن به تانک هوادهی انتقال داده می شوند که در این تانک با خوراک دهی توسط فاضلاب ورودی میکروارگانیزم ها کلیه مواد موجود در پساب را به عنوان خوراک مصرف می کنند.

 فرآیند هوادهی ممتد :

از نوع لجن فعال با زمان ماند هوادهی بالا بین 24 تا 36 ساعت می باشد.
در این فرآیند تانک ته نشینی اولیه وجود نداشته و به دلیل زمان ماند هوادهی بالا نیاز به هیچ گونه تاسیسات هضم و تغلیظ و تثبیت لجن ندارد.

به دلیل اینکه لجن موجود در تانک هوادهی در اثر هوادهی طولانی مدت به حالت تثبیت و پایدار می رسد . البته عموما در پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی یک واحد هاضم هواضی برای لجن مازاد در نظر گرفته می شود.

این روش(هوادهی گسترده) فقط برای دبی های پایین یعنی عموما تا جمعیت 100 هزار نفر توجیه اجرایی دارد و در ظرفیت های بالاتر فرآیند هوادهی متعارف اجرا می شود . یکی از علل آن هم نیاز به تانک هوادهی بزرگ و میزان هوادهی زیاد است که در دبی های بالا توجیه اقتصادی و اجرایی ندارد.

پکیج تصفیه فاضلاب 

فرآیندهای تصفیه فاضلاب هوادهی متعارف :

یکی از عمومی ترین روشهای تصفیه فاضلاب شهری می باشد که در ایران تقریبا اکثر تصفیه خانه های فاضلاب شهرهای ایران به این روش اجرا شده است.

در این روش واحد ته نشینی اولیه را داریم که چیزی حدود 30 تا 40 درصد BOD را حذف کرده (شامل مواد معلق) و بعد از آن وارد تانک هوادهی با زمان ماند بین 4 تا 6 ساعت می شود و بعد از آن وارد تانک ته نشینی ثانویه و گندزدایی خواهد شد. در این روش به دلیل اینکه زمان هوادهی فاضلاب پایین می باشد نیاز به تاسیسات تغلیظ و تثبیت و هضم لجن است .

همچنین در این روش میزان لجن برگشتی بین 20 تا 50 درصد فاضلاب ورودی بوده که همین امر باعث افزایش میزان لجن مازاد شده که به موازات آن نیاز به تاسیسات و تجهیزات مربوط به لجن حاصله داریم .

این تاسیسات شامل واحد های زیر می باشد :

  •  واحد تغلیظ لجن :

در این واحد لجن با گذشت زمان ماند مشخصی به غلظت بین 2 تا 3 درصد رسیده و پس از آن به واحد بعدی یعنی واحد دایجستر(هاضم لجن) که عموما بصورت بیهوازی در مقیاس های بزرگ اجرا می شود منتقل می شود.
با طی زمان ماند بین 10 تا 15 روز لجن در فاز بیهوازی قرار گرفته و شروع به تولید گاز متان می کند .

  •  واحد آبگیری :

مواد باقیمانده در این مرحله وارد واحد آبگیری خواهد شد که در این روش توسط تجهیزات مختلف من جمله سانترفیوژ- بلت فیلتر- فیلترهای اسکرو دیسکی – فیلتر پرس و… لجن آبگیری می شود و به غلظت بین 30 تا 35 درصد می رسد .
لازم به ذکر است که دراین واحد باید از مواد منعقد کننده و کمک منعقد کننده (پلی الکترولیت) استفاده کرد.

  •  واحد لجن خشک کن :

مواد فوق الذکر پس از این واحد ابگیری وارد واحدهای لجن خشک کن شده و دپو می شود تا با تابش نور خورشید و باد و گذشت زمان به حالت پایدار و تثبیت برسد.

فرآیند های رشد چسبیده :

بدین صورت که در رشد چسبیده با استفاده از بسترهای رشد مناسب میکروارگانیزم ها روی سطح مدیا رشد داده شده و بصورت فیلم لزج بیولوژیکی نمایان می شود .

  • رشد چسبیده :

بدین صورت که در رشد چسبیده با استفاده از بسترهای رشد مناسب میکروارگانیزم ها روی سطح مدیا  رشد داده شده و بصورت فیلم لزج بیولوژیکی نمایان می شود .همچنین به دلیل افزایش راندمان کار ، سطح ویژه بسترها مقادیر بالایی یعنی بین 200 تا 500 مترمربع بر مترمکعب مدیا می باشد.

برخی از مزایای فرایند رشد چسبیده :

بصورت همزمان سه فرآیند  بی هوازی، آنوکسیک و هوازی بر روی آن انجام می شود ، به این صورت که به دلیل اینکه بعد از گذشت زمانی ضخامت فیلم بیولوژیکی زیاد می شود و به همین دلیل باکتریهای روی سطح فیلم که لایه رویی نام دارد هوازی شده و لایه میانی آن در فاز آنوکسیک و نهایتا لایه انتهایی آن بیهوازی خواهد شد و به این ترتیب 3 فاز فرآیند انجام شده و همین امر موجب ایجاد فرآیند نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون بصورت همزمان شده که به کاهش حذف فسفر و نیترات کمک می کند.

انواع فرایند های رشده چسبیده :

  • فرآیند MBBR که دارای بستر معلق متحرک می باشد
  • فرآیند RBC که دارای دیسک های دوار بیولوژیکی می باشد
  • فرایند BAF و FBBR و IFAS و انواع متعدد از فرآیندهای رشد چسبیده دیگر

ضمنا فرآیند های تصفیه فاضلاب از یک منظر دیگر می تواند به دو دسته کلی نیز تقسیم شود:

  • فرآیند های یکنواخت
  •  فرآیندهای غیریکنواخت (فرآیند SBR )

فرآیندهای تصفیه فاضلاب بی هوازی

فرآیند های بی هوازی عموما برای فاضلاب های با میزان الودگی بالا استفاده می شود.( COD بالاتر از 2000 میلی گرم بر لیتر)
فرایند های بی هوازی عموما توان بالایی در کاهش آلودگی فاضلاب ها دارند اما به تغییرات دمایی حساس بوده و عموما نیاز به گرمایش دارند.یکی دیگر از معایب آن حساسیت زیاد به تغییرات PH می باشد.

در فرآیند بی هوازی هیچ گونه تزریق هوایی نداریم و عمق حوضچه ها را بیشتر از فرآیندهای هوازی در نظر میگیریم (بیشتر از 4 متر).

یکی دیگر از تفاوت های اصلی فرآیند بی هوازی با هوازی در زمان ماند می باشد .
زمان ماند فرآیندهای بی هوازی بین 5 تا 60 روز بسته به نوع فرآیند و شرایط محیط و نوع فاضلاب بصورت متغییر طراحی می شود و همین موضوع باعث می شود که فرآیند های بی هوازی به دلیل زمان ماند بالا به حجم و مساحت زیادی نیاز داشته باشند .

یکی دیگر از مزایای روش یا فرآیندهای تصفیه فاضلاب بی هوازی ، عدم نیاز به واحد لجن برگشتی می باشد.در فرآیندهای بی هوازی فرآیند دنیتریفیکاسیون و حذف نیترات انجام شده و تولید گاز ازت را به همراه دارد .
همچنین در این فرآیندها نیاز به اختلاط می باشد و به همین دلیل از میکسر دور کند نوع مستغرق استفاده می شود. ولی در فرآیندهای هوازی عملیات میکس توسط هوادهی انجام می گردد.

انواع فرایند های بی هوازی :

 1- فرآیند UASB :

در این فرآیند که یکی از بهترین نوع فرآیندهای تصفیه فاضلاب بی هوازی با زمان ماند بسیار کم می باشد، تصفیه فاضلاب در شرایط بیهوازی توسط گرانولهای لجن انجام می شود.

بدین صورت که فاضلاب از کف راکتور توسط نازل های مشخصی تزریق شده و به سمت بالا حرکت می کند .عموما ارتفاع راکتور بین 5 تا 9 متر طراحی می شود با زمان ماند بین 8 تا 48 ساعت .

سرعت جریان

یکی از پارامترهای تاثیر گذار و مهم در طراحی این راکتورها سرعت حرکت جریان فاضلاب رو به سمت بالای راکتور می باشد ، چراکه مکانیسم تصفیه در این راکتورها تشکیل گرانول های لجن بین 3 تا 8 میلیمتر است ، بدین صورت که با گذشت مدتی از راه اندازی راکتور و تزریق فاضلاب به آن لخته های لجن بصورت گلوله های گرانولی در می آید .با اینکه فرضیه های متعددی در این زمینه ارائه شده ، هنوز علت اصلی این فرآیند نامشخص است .

همین گرانول های تشکیلی که یک کلونی از باکتریها می باشد ، انجام فرآیند تصفیه فاضلاب را به عهده دارد.در کلیه فرآیندهای بی هوازی ابتدا فاضلاب وارد فاز اسید سازها شده و باکتریهای اسید ساز رشد و تکثیر کرده که PH محیط را تا حدودی اسیدی می کند . سپس باکتری های متان ساز وارد عمل شده و با مصرف اسید های آلی شروع به تولید گاز متان خواهد کرد.
کلیه فرآیندهای تصفیه فاضلاب بیهوازی این دو فاز را دارد.

نهایتا تولید گاز متان که یک گاز قابل اشتعال می باشد در کنار خود مقادیری گاز ازت و سولفور نیز به همراه خواهد داشت .
البته عموما 70% از آن را متان تشکیل می دهد .در این فرآیندها به دلیل افزایش راندمان از یک سیستم گرمایش لوله ای در داخل راکتور و میکسر استفاده می شود و در بالای راکتور نیز محفظه نگهداری و تخلیه گاز متان را داریم که بتوان متان و دیگر گاز های تولیدی را از راکتور تخلیه و نهایتا سوزاند.

2- فرآیند برکه تثبیت بی هوازی :

در برکه های تثبیت بی هوازی که بصورت خاکی اجرا می شود زمان ماند بسیار طولانی بوده و بین 30 تا 60 روز بسته به شرایط و نوع فاضلاب طراحی می شود .

عمق برکه بین 4 تا 6 متر طراحی شده و دیواره های آن دارای شیب 30 درجه بوده و کف و دیواره ها با لایه ای به ضخامت 30 سانتیمتر رس کوبی می شود تا از نفوذ فاضلاب به لایه های زیری زمین جلوگیری گردد.

این برکه ها بصورت روباز اجرا شده و دارای سطح بسیار زیادی می باشند و بصورت دوره ای هرچند سال یکبار نیاز به لایروبی و تخلیه لجن دارند .

یکی از معضلات و مشکلاتی که این برکه ها دارند این مورد است که به دلیل اینکه دارای زمان ماند بالا و سکون می باشند و در معرض تابش نور خورشید نیز هستند ، دچار رشد جلبک شده و پساب خروجی آن عموما دارای حجم زیادی از جلبک است.

بیشتر این جلبک ها بصورت جلبک های شناور لخته ای می باشد و نیاز است طراحی و زمان ماند آن با دقت و تمهیدات خاصی اجرا شود و یک واحد حذف جلبک در صورت نیاز در خروجی َآن درنظر گرفته شود.

3- فرایند ABR :

در این فرآیندهای تصفیه فاضلاب که یک پروسه بی هوازی می باشد از بافل هایی استفاده می شود که جریان فاضلاب را مجبور کرده از بالا و پایین آن عبور نماید ، این امر کمک به عملیات میکسینگ میکند .
همچنین با طولانی کردن مسیر حرکت جریان فاضلاب از کانالیزه شدن جریان فاضلاب جلوگیری می شود که راندمان این فرآیند را افزایش داده و تاثیرات مهمی در آن دارد.

دیگر فرآیندهای بی هوازی شامل :
• SBR
• FBBR
• RBC
و …. می باشد.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

میخواهید به بحث بپیوندید؟
احساس رایگان برای کمک!

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *