روش های تصفیه فاضلاب بهداشتی   

-تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش لجن فعال هوادهی گسترده ( EAAS )

-تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش لجن فعال با مديای ثابت ( IFAS )

- تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش رأكتور بيولوژيكی رشد چسبيده با مديای متحرك ( ( MBBR

- تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش رأكتور پر و خالی شونده نا يوسته ( SBR )

- تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش رأكتور بيولوژيكی غشايی ( MBR )

- تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش ديسك بيولوژيكی گردان يا RBC

- تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش صافی چكنده يا بيو تاور

- تصفيه فاضلاب بهداشتی به روشUASB

-تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش AGAR

كه هريك از اين فرايندها مزايا و معايبی دارند كه به طور خلاصه در زير به بيان آنها می پردازيم:

از مزيت های فرايند لجن فعال هوادهی گسترده می توان به موارد زير اشاره كرد:

حجم لجن در این روش بسیار کمتر از روش لجن فعال است.

لجن دفعی به طور كامل تثبیت می شود و نیازی به هضم لجن نيست.

راندمان اين سيستم در تصفيه فاضلاب بسيار بالا می باشد.

این سیستم در مقابل شوكهای آلی وارده به سيستم ناشی از ورود حجم بسيار زيادی از فاضلاب و يا فاضلاب حاوي آلاينده های آلی بيش از حد معمول، بسيار مقاوم است.

اين روش برای فاضلاب هايی كه حاوی مقادير معمولی مواد سمی و شيميايی باشد بسيار موثر می باشد.

حساسيت كمی نسبت به آلاينده های فاضلاب دارد.

كيفيت پساب خروجی در اين روش بالا است.

بهره برداری و طراحی آن نسبتاً ساده می باشد.

اين روش توانايی تصفيه بارهای سمی و ناگهانی را دارد.

لجن حاصل از اين فرايند به خوبی تثبيت شده است و جرم سلولی كمی از آن توليد می شود.

از مزايای فرايند لجن فعال با مديای ثابت می توان به موارد زير اشاره نمود:

اهداف سيستم IFAS:

الف- طراحی واحد جديد:

ابعاد حوضچه و سيستم هوادهی را براساس نوع مديا تعيين نماييد.

تجهيزاتی را براي رأكتور دارای مديای پراكنده تهيه نماييد.

ب- UP-Grade:

قالبهای مديا را به حوضچه هوادهی اضافه نماييد.

ميزان هوادهی را براساس ميزان BOD كه بايد حذف گردد مورد ارزيابی قرار دهيد.

تجهيزاتی را برای رأكتور دارای مديای پراكنده تهيه نماييد.

ج- نيترات سازی و نيترات زدايی:

زيست توده كافی به منظور افزايش زمان ماند سلولی در سيستم اضافه نماييد.

بخش رشد چسبيده را به منظور افزايش زيست توده افزايش دهيد.

ملاحظات طراحی سيستم IFAS:

سطح مؤثر زيست توده : تصفيه مؤثری كه در سيستم IFAS انجام می گيرد وابسته به دو عامل مقدار زيست توده و فعاليت زيست توده می باشد. از طرف ديگر ميزان زيست توده موجود در رأكتور وابسته ومتناسب با سطح ويژه مديا می باشد. بنابراين سطح ويژه مديا حائز اهميت می باشد.

در سيستم های دارای رشد پراكنده ، رشد بيش از حد زيست توده سبب كاهش انتقال اكسيژن و نوترينت به داخل زيست توده می گردد. از طرف ديگر حركت مديا در داخل رأكتور به واسطه جريان سبب كند شدن لايه زيست توده تشكيل شده بر روي مديا می گردد. بنابر اين با افزايش اين حالت ، سطح ويژه كاهش می يابد. در سيستم های دارای مديای ثابت ، با رشد باكتری ها بر روی مديا ( رشد باكتری ها از قسمت داخل مديا به سمت بيرون مديا) سبب افزايش سطح ويژه مؤثر می گردد.

مزايای تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش MBBR :

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

كاهش اندازه تانك هوادهي و نتيجتاً زمين مورد نياز

كاهش ميزان بارگذاري بر حوض ته نشيني ثانويه

رشد و تكثير بعضي از ميكروارگانيزم هاي نادر كه در تصفيه فاضلاب هاي بهداشتي داراي اهميت مي باشد در اين روش بيشتر است.

در برابر شوكهاي بار سمي مانند سيانيد و فنول و فرم آلدهيد تحمل بالايي دارد.

ايجاد پديده بالكينگ در حوضهاي ته نشيني ثانويه وجود ندارد.

لجن حاصله از اين فرايند قابليت ته نشيني و فشردگي بيشتري دارد و غليظ تر است.

وقتي بار آلودگي آن كم باشد ، قدرت نيترات سازي درآن بالاست.

تجهيزات سيستم در اين روش نياز كمتري به نگهداري دارد.

اين سيستم به راحتي مي تواند فاضلاب را رقيق سازد.

هزينه هاي اجرايي و نگهداري آن كم ولذا مقرون به صرفه مي باشد.

هرچه سيستم كوچكتر باشد ، كارايي و راندمان آن بالاتر مي باشد.

پساب خروجي از اين فرايند مطابق با استاندارد هاي سازمان محيط زيست مي باشد.

MLVSS در اين سيتم بالاست.

بهره برداري از اين سيتم آسان است.

بدليل زمان ماند كمتر حوضچه هاي هوادهي ، انرژي لازم براي اين فرايند كمتر مي باشد.

براي اين فرايند احتياج به سطح كمتري مي باشد.

از مزاياي روش SBR مي توان به موارد زير اشاره نمود:

كاهش سرمايه گذاري اوليه-

- كاهش حجم لجن دفعي

- عدم شسته شدن لجن فعال در زمانهاي پيك جريان

-كاهش مصرف انرژي در مقايسه با سيستم هاي لجن فعال

- تحمل بالا در مقابل شوكهاي هيدروليكي و آلي

- دستيابي به راندمان بسيار بالا

- انجام كل عمليات تصفيه در يك راكتور

- عدم نياز به برگشت لجن

- آساني توسعه و افزايش ظرفيت آن

-و نيز اين فرايند ساده مي باشد و نيازي به زلال ساز نهايي و پمپاژ لجن برگشتي ندارد.

-همچنين با توجه به فشردگي تأسيسات و قابليت انعطاف در بهره برداري ، حذف مواد مغذي را مي توان با تغييرات بهره برداري انجام داد.

-ونيز در اندازه هاي مختلف طرح تصفيه خانه كاربردي است.

از مزاياي روش MBR مي توان به موارد زير اشاره كرد:

امكان حذف كل جامدات معلق

امكان دستيابي به SRTبالا در HRTپايين

نسبت غذا به ميكروارگانيسم پايين

اعمال نرخهاي بارگذاري بالا

توليد لجن مازاد پايين تر

عدم بالكينگ

فضاي موردنياز كمتر

امكان اتوماسيون و نيروي كارگري كمتر

عدم نياز به حوض ته نشيني اوليه

راه اندازي سريعتر

باتوجه به عدم نياز به ايجاد تغيير فاز براي انجام عمل جداسازي ، در مصرف انرژي صرفه جويي مي شود.

ضخامت غشا بسيار كم است و لذا انتقال جرم در طول آن با سرعت انجام مي شود . به همين دليل فرايندهاي غشايي معمولا سريعتر از ديگر فرايندهاي جداسازي مي باشند. جداسازي توسط غشاها غالبا با راندمان بالاتري نسبت به ساير روش ها انجام مي شود. فرايندهاي غشايي در دماي معمولي انجام مي شود . بنابراين مي توان از آنها در مورد محلول هاي حساس به گرما به خصوص در صنايع غذايي ، دارويي و بيوتكنولوژي به راحتي استفاده نمود.

بسياري از جداسازي هايي كه با استفاده از غشا انجام مي شود با هيچيك از ديگر روش ها قابل دستيابي نيست. در مواقعي كه براي انجام جداسازي نياز به استفاده از حلال يا ماده كمكي ديگري نيز وجود داشته باشد، ميزان استفاده از آن ماده در فرايند غشايي در مقايسه با ساير روش ها ي جداسازي بسيار كمتر خواهد بود. در بسياري از فرايندهاي كلاسيك جداسازي، نياز به اضافه نمودن افزودني وجود دارد، اين مواد كه معمولا از اجسام آلي مي باشند مشكلاتي را به وجود مي آورند. در بسياري از فرايند هاي غشايي اين نياز وجود ندارد.جداسازی بسیار خوبی ارائه می‌دهد . آب خروجی حاصل از MBR دارای کیفیت بالایی می‌باشد ، آن‌چنان‌که می‌تواند مستقیماً مورد استفاده مجدد قرار گیرد . (SS<0.5mg/L , NTU<0.2)

ممبرین می‌تواند تمامی میکروارگانیک‌ها را به‌صورت توده‌ای در مخزن MBR جمع‌آوری نماید ، آن‌چنان‌که زمان اقامت فاضلاب در مخزن (HRT) می‌تواند به‌راحتی کنترل شود . روش MBR برای فاضلاب‌های گوناگون با COD و BOD مختلف ، مناسب می‌باشد . غلظت زیاد لجن در مخزن MBR ، نسبت به روش سنتی ، 2 تا 3 مرتبه بیش‌تر است . MBR روش کاملی برای متراکم کردن بار فاضلاب می‌باشد.MBR می‌تواند NH3.N و P را به‌خوبی حذف کند. طول عمر زیاد لجن (SRT) . مواد آلی پیچیده می‌توانند تخریب شوند . در این حالت لجن متوازن می‌گردد .سیستم MBR می‌تواند به وسیله‌ی PLC کنترل شود . این نوع از بهره‌برداری به‌صورت خودکار انجام می‌گردد .MBR می‌تواند به‌صورت مجموعه‌ای کامل و متحرک طراحی شود ، آن‌چنان‌که فقط به محلی با وسعت بسیار کم نیاز داشته باشد.

 

مزايا و معايب ديسكهاي بيولوژيكي دوار RBC :

مزاياي اين سيستم ها مشابه مزاياي فيلتر چكنده است . در سيستم فيلتر چكنده، فاضلاب از داخل بيومس عبور مي كند در حاليكه در اين سيستم ها اين بيومس است كه از داخل فاضلاب مي گذرد. در نتيجه مراقبت نمودن از خيس شدن به حد كافي ميكروارگانيسم ها بدون توجه به سرعت جريان ورودي در سيستم موجب كاهش و يا عدم نياز به جريان برگشتي مي شود.بعلاوه شدت برخورد بين بيومس و فاضلاب مي تواند با تنظيم سرعت چرخش ديسك ها تغيير نمايد و اين عمل اجازه كنترل ضخامت فيلم ميكروبي را بطور مستقيم مي دهد. همچنين اين تنظيم سرعت چرخش ، سرعت انتقال اكسيژن را نيز تغيير مي دهد و اين امر براي تأمين هوادهي مورد نياز سودمند است.

شايد بزرگترين مزيت ديسكهاي بيولوژيكي دوار، كمي قدرت مورد نياز آن مي باشد. چون ديسكها شناور هستند ، اصطكاك ضعيفي را بر شفت حامل خود تحميل مي كنند . به آن تعبير كه بزرگترين انرژي مورد نياز در اين سيستم ها ، غلبه بر نيروي دراگ است كه از طرف مايع بر ديسكها وارد مي شود. در نتيجه انرژي مورد نياز براي راهبري ديسكهاي بيولوژيكي دوار ، درست معادل انرژي مورد نياز راهبري لجن فعال است. در ضمن براي بررسي انرژي مورد نياز هر سيستم بايد كل انرژي مورد نياز مورد بررسي قرار گيرد كه شامل هضم لجن نيز مي باشد. همچون فيلتر چكنده مي توان ادعا كرد كه در اغلب موارد اين سيستم نسبت به شوك دبي بهتر عمل مي كند و يا پاسخ سيستم به حالات سخت بهتر است.

بزرگترين معايب ديسكهاي بيولوژيكي دوار عبارتند از فقدان ظرفيت ذخيره و فقدان كنترلهاي عملياتي و اينكه انتقال اكسيژن ناشي از چرخش ديسكها براي بارهاي آلودگي زياد محدوديت دارد.

مزاياي فيلتر چكنده ( Trickling Filter ):

كم هزينه بودن راهبري و نگهداري

توليد لجن تقريبا خشك

بالا بودن قدرت نيترات سازي آنها وقتي كه بصورت كم بار طراحي شوند.

حساس نبودن در برابر تغييرات دبي فاضلاب

نياز به تخصص كمتر در بهره برداري در مقايسه با لجن فعال

مهمترين مزايا ي راكتور UASB عبارتند از :

راندمان مناسب در تصفيه فاضلاب هايي با بار آلي بالا ( COD= 150050000 mg/L)

توليد مقدار لجن پايين

كاهش استفاده در زمين تصفيه خانه ( بارگذاري UASB حدودا 10 برابر روشهاي تصفيه هوازي مي باشد.)

اين روش مولد انرژي قابل مصرف به شكل 75% متان است.

فرايند اين روش نياز به انرژي بسيار كمي دارد. ( انرژي بسيار زيادي در بخش هوادهي در روشهاي تصفيه هوازي مصرف مي شود.)

فرايند AGAR

اين فرايند درواقع همان فرايند MBBR مي باشد، با اين تفاوت كه در داخل رأكتور پارتيشن بندي صورت مي گيرد. كاربرد اين رأكتورها بيشتر در ارتقاي فرايند هاي لجن فعال تصفيه خانه هاي موجود است كه با مشكل كمبود زمين مواجه بوده و ديگر امكان ساخت سازه جديد در تصفيه خانه نمي باشد. مطالعات پايلوتي انجام شده نشان مي دهند كه در اين فرايند، نيتريفيكاسيون در زمان ماند جامدات و دماهاي پايين تري نسبت به ساير فرايندهاي لجن فعال هيبريدي امكان پذير است و لجن بدست آمده نيز خصوصيات ته نشيني خوبي دارد. پارتيشن اول، يك رأكتور انوكسيك بمنظور دنيتريفيكاسيون مي باشد و پارتيشن هاي بعدي ، رأكتورهاي هوادهي بمنظور حذف BOD و نيتريفيكاسيون هستند. در رأكتورهايي كه هوادهي صورت مي گيرد، ديفيوزرها در كنار تيغه ها ( ديواره ها) قرار مي گيرند و بدين ترتيب يك جريان چرخشي بالا رونده و پايين رونده بوجود مي آيد. هوادهي ديفيوزري مي تواند به صورت حباب درشت يا حباب ريز صورت گيرد. در انتهاي پارتيشن هاي هوادهي، صفحات مشبكي به شكل لوله تعبيه مي شوند كه فقط جريان فاضلاب از آن عبور مي كند و اجازه خارج شدن پكينگ ها را از پارتيشن نمي دهد.

در پارتيشن هايي كه هوادهي صورت مي گيرد، پكينگ هاي معلق وجود دارند. يكي از معروفترين پكينگ هايي كه در فرايند AGAR استفاده مي شود، پكينگ Aqwise نام دارد كه توليد شركت Aqwise مي باشد. در انتهاي پارتيشن اول ، تيغه طوري طراحي شده است كه از برگشت فاضلاب و پكينگ هاي معلق به پارتيشن اول جلوگيري مي شود. پارتيشن بندي رأكتور بمنظور اهداف خاصي از جمله دنيتريفيكاسيون و نيتريفيكاسيون صورت مي گيرد. در رأكتور انوكسيك اختلاط مكانيكي بوسيله ميكسر صورت مي گيرد. در رأكتورهاي هوادهي ، اختلاط بوسيله هوادهي ديفيوزري صورت مي گيرد. فرايند AGAR مي تواند كاربردهاي مختلفي داشته باشد. متداولترين كاربرد اين فرايند در حذف BOD و حذف نيتروژن با فرايند هاي نيتريفيكاسيون ( در پارتيشن هاي هوادهي ) و دنيتريفيكاسيون ( در پارتيشن انوكسيك ) است. كاربرد جديدتر و پيشرفته تر فرايند AGAR ، در حذف بيولوژيكي نوترينتها (BNR) مي باشد، بطوريكه در ابتدا پارتيشن بي هوازي بمنظور حذف فسفر، سپس پارتيشن انوكسيك بمنظور دنيتريفيكاسيون و در نهايت پارتيشن هاي هوازي بمنظور حذف BOD و نيتريفيكاسيون بكار مي روند.

كاربرد ديگر فرايند AGAR ، در حذف BOD با راندمان بسيار بالا، در يك زمان ماند هيدروليكي پايين تر نسبت به ساير كاربردهاي فرايند AGAR مي باشد. البته در اين سيستم نيز نيتريفيكاسيون صورت مي گيرد.

از كاربردهاي ديگر فرايند AGAR ، مي توان به تصفيه پيشرفته پساب خروجي از لاگون هاي هوادهي اشاره كرد كه روشي انعطاف پذير ، مطمئن و مقرون به صرفه در افزايش كيفيت پساب خروجي از لاگون هاي هوادهي است. در واقع فرايند AGAR موجب حذف بيشتر BOD و آمونياك از پساب خروجي از لاگون هاي هوادهي مي گردد.

مقالات مرتبط
  • تاریخچه تصفیه فاضلاب در جهان

    قدیمی ترین فاضلاب مربوط به 7 هزار سال با دیواره های آجری و یا سفالی، برای هدایت فاضلاب خانگی ، مربوط به تمدن هندیان می باشد.در گذشته انسان ها به مسئله تصفیه فاضلاب اهمیت نشان می دادند از جمله نمونه بارز آن فاضلاب...

  • چربیگیر در تصفیه فاضلاب

    چربیگیر در تصفیه فاضلاب

    با توجه به اینکه چربی دارای وزن مخصوص کمتر از فاضلاب است در صورت ایجاد شرایط محیطی مناسب، چربی موجود در فاضلاب به راحتی به سطح فاضلاب آمده و می توان آن را از جریان فاضلاب حذف کرد. استفاده از چربی گیر فایبرگلاس این شرایط را ...

  • تصفیه فاضلاب

    روش های تصفیه فاضلاب بهداشتی

    تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش لجن فعال هوادهی گسترده ( EAAS ) - تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش لجن فعال با مديای ثابت ( IFAS ) - تصفيه فاضلاب بهداشتی به روش رأكتور بيولوژيكی رشد چسبيده با...

  • تصفیه آب

    تاریخچه تصفیه آب

    تصفیه آب برای مصرف بشر دارای سابقه‌ای بسیار طولانی و قدیمی است. بیکر Baker به منابعی اشاره می‌کند که بر طبق آن، تاریخ تصفیه آب به دو هزار سال پیش از میلاد می‌رسد.این مراحل تصفیه‌ای شامل جوشاندن و صاف کردن آب آشامیدنی می‌شده است. سیفون‌های فتیله‌ای که آب را از ظرفی به ظرف دیگر منتقل می‌نمایند،

  • دریاچه های تصفیه فاضلاب

    انواع دریاچه های تصفیه فاضلاب

    این دریاچه ها با گودی کم 0.3 تا 1.5 متر ساخته میشوند.باکتری های هوازی امکان فعالیت داشته و نور خورشید به اندازه کافی به کف دریاچه رسیده و موجب رشد گیاهان آبزی می گردد که نتیجه آن تولید اکسیژن و کمک به باکتری های هوازی می باشد...

  • فاضلاب بهداشتی

    خصوصيات اساسی سيستم فاضلاب

    هر ساختمان بايد دارای يك سيستم اصولي(فاضلاب) باشد. سيستمي كه بتواند به طور كامل و صحيح فاضلاب را از تمام سرويس های بهداشتی و تجهيزات موجود در آن جمع آوری كرده و آن را به شبكه فاضلاب شهری ...

  • دفع فاضلاب بهداشتی

    دفع فاضلاب بهداشتی درچاه

    در مواردی که مقدار فاضلاب کم و محدود به چند خانواده باشد و زمين در عمق های نسبتاً کم(حدود ۲۰ متری) به لايه های آبرفتی نفوذپذير برسد و سفره های آب زيرزمينی حداقل ۳ تا ۴ متر پايين تر تر از لايه های ياد شده قرار گرفته باشد و يا از اين سفره ها هيچ گونه برداشتی برای مصارف...

  • شبکه جمع‌آوري فاضلاب

    شبکه جمع‌آوری فاضلاب

    يکی از ارکان توسعه در هر اجتماعی، تامين بهداشت و سلامت افراد آن اجتماع است. جهت دست‌يابی به شاخص‌های بهداشتی و ارتقای سطح سلامت افراد جامعه، توجه به پايه‌های تشکيل‌دهنده بهداشت محيط‌زيست لازم و ضروری است. جلوگيری از آلودگی ...