فرآيند های رشد چسبيده با بستر معلق داخلی

فرايند AGAR

این فرآیند درواقع همان فرآیند MBBR می باشد، با این تفاوت که در داخل رأکتور پارتیشن بندی صورت می گیرد. کاربرد این رأکتورها بیشتر در ارتقای فرآیند های لجن فعال تصفیه خانه های موجود است که با مشکل کمبود زمین مواجه بوده و دیگر امکان ساخت سازه جدید در تصفیه خانه نمی باشد. مطالعات پایلوتی انجام شده نشان می دهند که در این فرآیند، نیتریفیکاسیون در زمان ماند جامدات و دماهای پایین تری نسبت به سایر فرآیندهای لجن فعال هیبریدی امکان پذیر است و لجن بدست آمده نیز خصوصیات ته نشینی خوبی دارد. پارتیشن اول، یک رأکتور انوکسیک بمنظور دنیتریفیکاسیون می باشد و پارتیشن های بعدی ، رأکتورهای هوادهی بمنظور حذف BOD و نیتریفیکاسیون هستند. در رأکتورهایی که هوادهی صورت می گیرد، دیفیوزرها در کنار تیغه ها ( دیواره ها) قرار می گیرند و بدین ترتیب یک جریان چرخشی بالا رونده و پایین رونده بوجود می آید. هوادهی دیفیوزری می تواند به صورت حباب درشت یا حباب ریز صورت گیرد. در انتهای پارتیشن های هوادهی، صفحات مشبکی به شکل لوله تعبیه می شوند که فقط جریان فاضلاب از آن عبور می کند و اجازه خارج شدن پکینگ ها را از پارتیشن نمی دهد.

در پارتیشن هایی که هوادهی صورت می گیرد، پکینگ های معلق وجود دارند. یکی از معروفترین پکینگ هایی که در فرآیند AGAR استفاده می شود، پکینگ Aqwise نام دارد که تولید شرکت Aqwise می باشد. در انتهای پارتیشن اول ، تیغه طوری طراحی شده است که از برگشت فاضلاب و پکینگ های معلق به پارتیشن اول جلوگیری می شود. پارتیشن بندی رأکتور بمنظور اهداف خاصی از جمله دنیتریفیکاسیون و نیتریفیکاسیون صورت می گیرد. در رأکتور انوکسیک اختلاط مکانیکی بوسیله میکسر صورت می گیرد. در رأکتورهای هوادهی ، اختلاط بوسیله هوادهی دیفیوزری صورت می گیرد. فرآیند AGAR می تواند کاربردهای مختلفی داشته باشد. متداولترین کاربرد این فرآیند در حذف BOD و حذف نیتروژن با فرآیند های نیتریفیکاسیون ( در پارتیشن های هوادهی ) و دنیتریفیکاسیون ( در پارتیشن انوکسیک ) است. کاربرد جدیدتر و پیشرفته تر فرآیند AGAR ، در حذف بیولوژیکی نوترینتها (BNR) می باشد، بطوریکه در ابتدا پارتیشن بی هوازی بمنظور حذف فسفر، سپس پارتیشن انوکسیک بمنظور دنیتریفیکاسیون و در نهایت پارتیشن های هوازی بمنظور حذف BOD و نیتریفیکاسیون بکار می روند.

کاربرد دیگر فرآیند AGAR ، در حذف BOD با راندمان بسیار بالا، در یک زمان ماند هیدرولیکی پایین تر نسبت به سایر کاربردهای فرآیند AGAR می باشد. البته در این سیستم نیز نیتریفیکاسیون صورت می گیرد.

از کاربردهای دیگر فرآیند AGAR ، می توان به تصفیه پیشرفته پساب خروجی از لاگون های هوادهی اشاره کرد که روشی انعطاف پذیر ، مطمئن و مقرون به صرفه در افزایش کیفیت پساب خروجی از لاگون های هوادهی است. در واقع فرآیند AGAR موجب حذف بیشتر BOD و آمونیاک از پساب خروجی از لاگون های هوادهی می گردد.

فرآیند Captor and Linpor

در این فرآیند ، لایه های اسفنجی با دانسیته در حدود g/cm³0.95 در تانک هوادهی به صورت شناور قرار می گیرند که جهت جلوگیری از خروج پکینگ ها از رأکتور ، از صفحات مشبک یا توری هایی در انتهای رأکتور استفاده می شود. معمولاً حجم پکینگ ها 20-30 درصد حجم رأکتور را تشکیل می دهد و سیستم هوادهی دیفیوزری ، سبب چرخش پکینگ ها در حوض هوادهی می شود. به دلیل تجمع پکینگ ها در انتهای حوض بر روی صفحات مشبک ، عمل پاکسازی آنها توسط یک تیغه صورت می گیرد. و سپس پکینگ ها توسط پمپ به ابتدای ورودی حوض هوادهی پمپ می شوند و نهایتاً جامدات در زلال ساز ثانویه ته نشین شده و لجن برگشتی به ناحیه فاضلاب ورودی رأکتور بیولوژیکی پمپاژ می شود. در این فرآیند ، از دو نوع پکینگ به نام های Captor و Linpor استفاده می شود که هر دوی این پکینگ ها از جنس پلی اورتان بوده و ابعاد آنها به ترتیب 25*25*30 میلیمتر و 13-10 * 13-10 *13-10 میلیمتر می باشد. در این فرآیند نرخ بارگذاری آلی kg BOD5/m³.d 4-1.5 و رنج غلظت MLSS در محدوده mg/l9000-5000 می باشد. مزیت اصلی این فرآیند ، توانایی افزایش بارگذاری در طرح موجود بدون افزایش بار جامدات زلال ساز ثانویه موجود می باشد، چرا که بیشتر بیومس در حوض هوادهی باقی می ماند. نیتریفیکاسیون در این فرآیند ، با SRT کمتری نسبت به فرآیند های لجن فعال بدون پکینگ انجام می شود.

از مزایای روش Captor and Linpor می توان به موارد زیر اشاره کرد:

کاهش اندازه تانک هوادهی

توانایی افزایش بارگذاری آلی برتأسیسات موجود بدون افزودن بارگذاری بر حوض ته نشینی ثانویه

توانایی انجام عمل نیتریفیکاسیون

نیاز به زمین کمتر

از معایب روش Captor and Linpor می توان به موارد زیر اشاره کرد:

هزینه اولیه، بهره برداری و نگهداری بالا

نياز به كادر با تجربه جهت بهره برداری

نياز به هاضم جهت تثبيت لجن

فرايند MBBR يا Kaldnes

رأکتور بیو فیلمی با بستر متحرک (MBBR) ، فرآیندی است که توسط کمپانی نوروژی ( کالدنس میلدج تکنولوژی ) معرفی شده و توسعه یافته است. این فرآیند شامل اضافه کردن پکینگ هایی استوانه ای شکل از جنس پلی اتیلن( دانسیته مخصوص g/cm³ 0.96 ) در حوض های هوادهی يا غير هوادهی است كه به رشد بيوفيلمي كمك مي كنند. معمولاً اين استوانه های كوچک تقريباً 10 ميلي ليتر قطر و 7 ميلي ليتر ارتفاع همراه با اتصالاتي درون استوانه و باله های طولی در بيرون می باشند.

در خروجی تانک هوادهی از صفحه مشبكی با سوراخ هايی به ابعاد 5*25 ميلي متر استفاده می شود كه از خارج شدن اين پكينگ های معلق از تانك هوادهی جلوگيری گردد. حجم پكينگ های بكار رفته در محدوده 25-50 درصد حجم تانک می باشد. در اين فرآيند، جهت معلق نگه داشتن پكينگ ها از ميكسر يا تلاطم هوای ايجاد شده توسط ديفيوزرها استفاده مي شود. در تصفيه هوازی ، معلق نگه داشتن پكينگ ها توسط حبابهاي هوای ايجاد شده توسط ديفيوزرها می باشد، در صورتيكه در تصفيه بی هوازی يا انوكسيک ، اين عمل توسط ميكسر صورت می گيرد. در فرآيند MBBR، برخلاف فرآيند Captor and Linpor، به برگشت لجن فعال نياز نبوده و از حوض ته نشينی ثانويه فقط جهت ته نشيني جامدات استفاده می شود. فرايند MBBR با كاهش بارگذاری جامدات در زلال ساز های موجود ، مزيتی را برای ارتقاء طرح فراهم می كند . حضور پكينگ ها باعث می شود از ديفيوزرهای حباب ريز با بازدهی بيشتر استفاده نشود، زيرا نيازمند تخليه دوره ای تانک هوادهی و حذف پكينگ ها برای تميز كردن ديفيوزرهاست.

جدول 1- پارامتر های طراحی فرآيند MBBR به منظور حذف BODو نوترينتها

پارامتر واحد محدوده مقادير
MBBR
زمان ماند انوكسيك h 1.2-1
زمان ماند هوازی h 4.5-3.5
سطح بيوفيلم m²/m³

 

250-200

بارگذاری BOD

Kg BOD/m³.d

1.4-1

مقدار بار هيدروليكی زلال ساز ثانويه

m/h

0.8-0.5

جدول2– پارامترهای طراحی فرآيند MBBR/SC

پارامتر

واحد

محدوده مقادير

MBBR

مساحت سطح بيوفيلم

m²/m³

350-300

نرخ بارگذاری آلی

Kg BOD/m³.d

7-4

غلظت MLSS

Mg/l

4500-2500

SC

SRT

d

302

غلظت MLSS

Mg/l

2500-1500

SVI

Ml/g

120-90

زمان ماند هيدروليكی

h

0.8-0.6

تانک هوادهی مجدد

h

0.8-0.6

MLSS

Mg/l

8500-6000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ازمزيت های روش MBBR مي توان به موارد زير اشاره نمود:

عدم نياز به برگشت لجن فعال از زلال ساز ثانويه به حوض هوادهی

كاهش اندازه تانک هوادهی و نتيجتاً زمين مورد نياز

كاهش ميزان بارگذاری بر حوض ته نشينی ثانويه

از معايب اين روش می توان به موارد زير اشاره نمود:

استفاده از حباب های ريز هوا در فرآيند، ايجاد گرفتگی بيشتری می كند.

انرژی مورد نياز بيشتر نسبت به فرآيند های ديگر