فرآیند راكتور ناپيوسته متوالی SBR

فرآیند راکتور ناپیوسته متوالی SBR

تصفیه فاضلاب به روش راکتور متوالی منقطع یک سیستم لجن فعال است که همه عملیات متعادلسازی، تصفیه بیولوژیکی و زلال سازی ثانویه را در یک حوضچه به صورت متوالی انجام می دهد. معمولا فاضلاب قبل از ورود به مخزن از یک آشغالگیر عبور میکند. سپس فاضلاب وارد راکتور محتوی توده جرمی مانده از دور قبلی می شود . زمانیکه راکتور پر شود، توده جرمی ته نشین می شود و مواد آلی فاضلاب توسط میکروارگانیسم ها مصرف می شود. و دیگر نیازی به هوادهی و اختلاط کامل نیست. توده جرمی باقی مانده در هر زمان تخلیه می شود. در سیستم های لجن فعال متعارف پیوسته ، نسبت ماده آلی به میکروارگانیسم ها ، با بازگشت لجن از حوض زلال سازی تنظیم می شود. که مقدار آن به عوامل متعددی از جمله مقدار فاضلاب ورودی و مشخصات مواد در حوضچه ته نشینی و...بستگی دارد. این سیستم به هنگام ورود فاضلاب به صورت یک سیتم متعادلساز عمل میکند که این امر به بارگذاری ها و ورودی های ماکزیمم که به صورت منقطع وارد سیستم میشوند، تعادل میبخشد . یک تفاوت این سیستم با سایر سیستم های بیولوژیکی در این است که قبل از آن از زلال ساز اولیه استفاده نمی شود.

مگر آنکه مجموع جامدات معلق درون فاضلاب و یاBOD بیشتر از 400-500 میلی گرم بر لیتر باشد.

در این سیستم حداقل دو تانک مورد استفاده میباشد، به گونه ای که همزمان با پرشدن یک تانک ، تانک دیگر در مرحله واکنش، ته نشینی جامدات و تخلیه پساب خواهد بود. در حوض SBRمعمولا 4 کار به صورت متوالی انجام میشود که شامل پرشدن ، هوادهی، ته نشینی و تخلیه می شود.

گاهی یک مرحله دیگر نیز برای تحمل مقادیر زیاد جریان درنظر میگیرند . که به آن سکون میگویند. معمولا HRTدر 18 ساعت الی 30 ساعت در نظر گرفته می شود. که براساس دبی ورودی فاضلاب و حجم تانک متغیر است. SBRاز هواده ها ی جت و یا دیفیوزرهای حباب درشت با میکسر های مستغرق معمولا جهت هوادهی استفاده می شود. دفع لجن معمولا در حین دوره هوادهی اتفاق می افتد. تفاوت این روش با فرایند لجن فعال متعارف اینست که در سیستم SBRفرایند ها به شکل سری و جدا جدا در یک تانک مشترک انجام می شود. که این فرایندها به ترتیب شامل موارد زیر است:

-تغذيه

-هوادهی

-ته نشينی

-جداسازی مكانيكی آب از مواد جامد معلق

-سكون

1-مرحله تغذيه :

در اين مرحله فاضلاب خام ياخروجی استخرهای ته نشينی اوليه به راكتور وارد می شود. اين مرحله تقريبا يک چهارم زمان يک چرخه كامل در فرايند SBR رابه خود اختصاص می دهد.

2-مرحله هوادهی:

اين مرحله تقريبا يك سوم كل زمان چرخه فرآيند را به خود اختصاص می دهد ، در واقع بخش عمده تصفيه بيولوژيكی فاضلاب در داخل راكتور ، در اين مرحله انجام می شود.

3-مرحله ته نشينی:

در اين مرحله به دنبال جدا كردن مواد جامد بيولوژيكی از فاضلاب هستند تا بتوانند مايع شفافی را توليد كرده و آماده دفع كنند. اين مرحله معمولا به دليل سكون بالای محتويات داخل راكتور نسبت به سيستم های با جريان پيوسته بسيار بهتر عمل می كند.

4-مرحله تخليه:

اين مرحله حدودا 45 دقيقه زمان می برد كه در تقريبا بين يك بيستم تا يك سوم كل زمان چرخه را به خود اختصاص مي دهد و دراين مرحله سرريزهای قابل تنظيم يا شناور، آب شفاف قسمت بالايی راكتور را تخليه می كند.

5-مرحله سكون:

اين مرحله از فرآيند به دليل ضروری نبودن، از مراحل فرايند SBR قابل حذف است.

در اين فرآيند مقدار و تعداد دفعات تخليه و دفع لجن با توجه به مقدار و كيفيت فاضلاب ورودی به تصفيه خانه تعيين می شود. كه عمل تخليه و دفع لجن معمولا در حين مراحل ته نشينی يا سكون انجام می شود.

مهمترين ويژگی فرايند SBR اين است كه نيازی به برگشت لجن ندارد. چون هر دو مرحله هوادهی و زلال سازی در يک راكتور انجام می شود وهيچ لجنی از دست نمی رود و نيازی به برگشت لجن نيست.

از مزايای روش SBR می توان به موارد زير اشاره نمود:

كاهش سرمايه گذاری اوليه-

- كاهش حجم لجن دفعی

- عدم شسته شدن لجن فعال در زمانهای پيک جريان

-كاهش مصرف انرژی در مقايسه با سيستم های لجن فعال

- تحمل بالا در مقابل شوكهای هيدروليكی و آلی

- دستيابی به راندمان بسيار بالا

- انجام كل عمليات تصفيه در يك راكتور

- عدم نياز به برگشت لجن

- آسانی توسعه و افزايش ظرفيت آن

-و نيز اين فرايند ساده می باشد و نيازی به زلال ساز نهايي و پمپاژ لجن برگشتی ندارد.

-همچنين با توجه به فشردگی تأسيسات و قابليت انعطاف در بهره برداری، حذف مواد مغذی را می توان با تغييرات بهره برداری انجام داد.

ونيز در اندازه های مختلف طرح تصفيه خانه كاربردی است.

از جمله معايب اين فرآيند می توان به موارد زير اشاره نمود:

-كنترل فرايند خيلی پيچيده می باشد.

-جريان های ناگهانی زياد می تواند بهره برداری را مختل كند، مگر اينكه در طراحی محاسبه شده باشد.

-در تخليه منقطع ممكن است نياز به يكنواخت سازی قبل از فيلتراسيون و گندزدايی باشد.

-نياز به مهارت بيشتر در نگهداری ابزارات، تجهيزات پايش و شيرهای خودكار وجود دارد.

-بعضي از طرح ها از تجهيزات هوادهی با بازدهی كم استفاده مي كنند.

رأكتور در اين فرآيند از نوع منقطع بوده و زمان ماند جامدات آن بين 10 تا 30 روز متغير می باشد. و نيز نسبت F/M در فرآيند SBR ،( kg BOD5/ kg MLVSS.day) 0.04-0.1 می باشد. بارگذاری حجمی در اين فرآيند نيز مقدارkgBOD5/m³.day 0.1-0.3 است . غلظت جامدات معلق مخلوط در مايع نيز در اين فرآيند حدود ( (mg/l5000 -2000 تخمين زده شده است. زمان ماند هيدروليكی در فرآيند راكتور منقطع متوالی بين 40-15 ساعت می باشد.