SelectLanguage

تصفیه فاضلاب شهری

خلاصه

معمولا برای تصفیه فاضلاب های شهری از روش های هوازی استفاده می شود. از روش های هوازی متداول پر کابرد می توان سیستم هوادهی گسترده EAAS، MBBR، A2O، SBR و MBR را نام برد.
 

اشتراک گذاری
  • توضیحات
  • نظرات

معمولا برای تصفیه فاضلاب های شهری از روش های هوازی استفاده میشود. از روشهای هوازی متداول پر کابرد می توان سیستم هوادهی گسترده EAAS، MBBR، A2O، SBR و MBR را نام برد.

فرایند هوادهی گسترده EAAS (Extended Aeration Activated Sludge)
طراحی این نوع سیستم لجن فعال براساس قرار گرفتن واکنش در فاز تنفس خود خوری می باشد. در این روش بار آلی تقریباً کم و زمان هوادهی طولانی بوده به این دلیل فرایند هوادهی گسترده جهت تصفیه خانه های کوچک تا ظرفیت 3800 متر مکعب در شبانه روز توصیه میشود. فاکتور MLSS در مخازن هوادهی بین 3000 تا 4000 میلی گرم در لیتر متغیر است. ویژگی مهم این فرایند کاهش مقدار لجن مازاد می باشد. و در صورت استفاده از این روش برای جمعیت های کم می توان از حوض ته نشینی اولیه صرف نظر کرد. به دلیل حاکم بودن فاز خود خوری لجن حاصل نیاز به هضم ندارد و پس از تغلیظ میتوان آنرا خشک کرد. تجهیزات این سیستم شامل پمپ های برگشت لجن، بلوئرهای هوادهی، دیفیوزرهای هوادهی می باشد.

راکتور بیوفیلم با بستر متحرک MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)
در این سیستم به منظور تجزیه مواد آلی ناپایدار و تصفیه فاضلاب، از روش تصفیه بیولوژیکی لجن فعال رشد چسبیده معلق استفاده میگردد. در این روش با پرکردن 30 تا 50 درصد از حجم مخازن هوادهی توسط پکینگ های معلق و با تامین اکسیژن لازم به منظور رشد میکروارگانیزم ها، مواد آلی موجود در فاضلاب توسط میکروارگانیسم ها مصرف شده و بار BOD5 فاضلاب کاهش می یابد. هدف از به کارگیری مدیا یا پکینگ معلق در حوض هوادهی این است که با رشد میکروارگانیسم بر روی این بسترها میزان سطح تماس فاضلاب و میکروارگانیسمها را افزایش داده و فاکتور MLSS در این مخازن به مقدار 5000 تا 6000 میلی گرم در لیتر میرسد، بنابراین راندمان تصفیه فاضلاب بطور چشمگیری افزایش مییابد و از طرفی استفاده از مدیا به دلیل سطح ویژه بالایی که دارد منجر به کاهش حجم مخزن هوادهی و کوچک تر شدن اندازه پکیج در مقایسه با سایر سیستم های لجن فعال میشود. سطح ویژه پکینگ ها بین 300 تا 500 متر مربع بر مترمکعب میباشد. چگالی مدیا در تولید آن نقش بسیار مهمی دارد و باید به گونه های باشد که در فضای راکتور معلق بماند. نکته ی قابل توجه این است که در این فرایند جریان برگشن لجن وجود ندارد.

 

فرایند بی هوازی-انوکسیک-هوازی A2OAnaerobic-Anoxic-Aerobic)
فرایند  A2O فرایندی است که به سبب گردآوری چندین فرایند تصفیه بیولوژیکی قابلیت حذف هر سه ماده آلی کربن، نیتروژن و فسفر را دارا است. این فرایند شکل اصلاح شده فرایند AO، فرایندی که قابلیت حذف کربن و فسفر را دارد، میباشد. در واقع با اضافه شدن واحد انوکسیک جهت دنیتریفیکاسیون به این سیستم، فرایند A2O حاصل شده است. شکل زیر، شماتیکی از این فرایند را نشان می دهد.

 

مقدار فسفر در خروجی فرایند  A2O مقدار 2 میلی گرم بر لیتر میباشد که در صورت فیلتراسیون به مقدار 1.5 میلیگرم نیز خواهد رسید.
همانطور که در بالا اشاره شد سه فاز بی هوازی انوکسیک و هوازی تشکیل دهنده این فرایند هستند. در ذیل به تفضیل به شرح هر سه فاز پرداخته میشود.

فاز اول: مرحله بی هوازی
در این مرحله پلی فسفات ذخیره شده درون میکروارگانیسم ها به فسفات تبدیل و وارد فاضلاب میشود.  زمان ماند هیدرولیکی لازم برای این قسمت حدودا بین 0.5 تا 1.5 ساعت میباشد.
فاز دوم: مرحله انوکسیک
فاضلاب وارد مرحله انوکسیک در مرحله دوم میشود، جایی که دنیتریفیکاسیون رخ میدهد. اکسیژن مورد نیاز برای باکتری ها فرم نیترات از برگشت فاضلاب از مرحله هوازی به تامین میگردد. زمان ماند هیدرولیکی این قسمت بین 0.5 تا 4 ساعت میباشد که بستگی به نیتروژن ورودی دارد.
فاز سوم: مرحله هوازی
در آخرین مرحله فاضلاب وارد این بخش میشود. نیتروژن گازی که در مرحله انوکسیک شکل گرفته آزاد و مواد کربنی اکسید شده و فسفر حذف گردیده و آمونیاک به نیترات اکسید می گردد. زمان ماند این مرحله بین 3.5 تا 6 ساعت متغیر است.

راکتور متوالی ناپیوسته SBR (Sequencing Batch Reactor)
سیستم SBR  یک راکتور ناپیوسته پر و خالی شونده متوالی  به صورت اختلاط کامل است. فرآیند آن نوعی فرآیند لجن فعال بوده که تمام فازهای تصفیه بیولوژیکی در یک مخزن اتفاق می افتد. تفاوت اصلی این فرآیند با سایر فرآیندهای متداول لجن فعال در عدم نیاز به مخازن جداگانه برای هوادهی و ته‌نشینی می باشد SBR معمولا در سیستم هایی با دبی نسبتا کم مورد استفاده قرار می گیرد. اولین مرحله فرایند پر شدن مخزن است. معمولا مدت زمان متداول سیکل تصفیه برای فاضلاب شهری 4 ساعت و برای فاضلاب صنعتی در بازه ی 4 تا 24 ساعت در نظر گرفته می شود. معمولا مرحله ی پر شدن 25 درصد از مدت زمان کلی فرایند تصفیه را به خود اختصاص می دهد. بعد از مرحله ی پر شدن، مرحله ی واکنش قرار دارد. مرحله ی واکنش نیز چیزی در حدود 35 درصد از زمدت زمان کلی چرخه ی تصفیه را به خود اختصاص می دهد. این مرحله جایی است که میکرواورگانیسم ها در حضور مقدار کافی اکسیژن محلول، مواد آلی زائد موجود در فاضلاب را اکسید یا جذب می کنند. با اتمام مدت زمان واکنش سیستم هوادهی خاموش شده و با آرام شدن جریان لجن فعال در کف مخزن ته نشین می شود که زمان ماند آن 0.5 ساعت است. زمانی که لجن ته نشین شده و آب زلال شد، مرحله ی تخلیه شروع می شود که حدودا 0.5 ساعت زمان ماند دارد. آخرین مرحله سکون می باشد.زمانی که تخلیه کامل صورت گرفت، چرخه ادامه پیدا می کند و سری مشابهی از این مراحل برای تصفیه ی حجم بعدی آب تکرار می شود. 

 

فرایند راکتور بیولوژیکی غشایی MBR (Membrane Bio Reactor)
روش فیلتراسیون غشایی، ترکیب فرآیند بیولوژیکی هوازی با جداسازی غشایی، که از یک بیوراکتور با بیومس معلق و یک مخزن شامل غشاهای میکروفیلتراسیون با قطر منافذ 4-1 میکرون جهت جداسازی جامدات تشکیل شده‌است. سیستم‌های غشایی به دلیل بازده بالا می تواند جایگزین واحدهای ته‌نشینی، فیلتراسیون شنی که در روش‌های سنتی لجن فعال برای جداسازی مواد معلق استفاده می‌شدند. علاوه براین مساحت کمتری نسبت به سیستم‌های سنتی اشغال می‌کنند و امکان اعمال نرخ های بارگذاری آلی و هیدرولیکی بالا وجود دارد.
نیروی محرک در سرتاسر غشاء به وسیله تحت فشار قرار دادن بیوراکتور یا ایجاد فشار منفی درسمت تراوا ایجاد می شود. تمیز کردن غشاء به وسیله شستشو های معکوس مکرر یا گاهی شستشوی معکوس شیمیایی انجام می شود. یک مجموعه دیفیوزر معمولا درست زیر مدول غشاء قرار داده می شود تا تمیز کردن سطح غشاء را آسان کند. برای همزمان کردن حذف بیولوژیکی مواد مغذی (نوترینت ها) می توان قسمت های آنوکسیک و بی هوازی را با سیستم تلفیق نمود.

 

در فرایند MBR غلظت های MLSS بالا در بازه 12000-۵۰۰۰ میلی گرم در لیتر باعث می شود که زمان ماند جامدات بالا (SRT) در زمان ماند هیدرولیکی پایین (HRT) به دست آید. در حالی که در سایر سیستم های لجن فعال این مقدار از ۳۰۰۰ تجاوز نمی کند. در ادامه باید گفت جامدات معلق (TSS)و مواد سخت و تجزیه ناپذیر به طور کامل حذف می شوند در حالی که لجن مازاد کمتری تولید می شود. به علت نسبت غذا به میکروارگانیسم (F/M) پایین، در نتیجه میزان میکروارگانیسم ها افزایش می یابد و تصفیه فاضلاب بهتر صورت می گیرد. البته در سیستم MBR به علت استفاده از ممبران و فناوری های پیچیده هزینه سرمایه گذاری و بهره برداری بالایی نیاز دارد به علاوه احتمال گرفتگی ممبران ها مشکلاتی را در پی خواهد داشت.
شکل ها و انواع مختلف غشاء ها برای کاربرد های مختلف بیوراکتورهای غشایی مورد استفاده قرار گرفته اند که شامل لوله (Tube) قاب و صفحه Plate & Frame)) و فیبر توخالی (Hollow fiber) می باشند .جنس این غشاء های از پلیمرهای آلی، پلی اتیلن، پلی اتر سولفون، پلی سولفون، پلیالیفن و سرامیک می باشند.

لیست نظرات

5/5 0 0 0

محصولات مرتبط