تصفیه فیزیکی

مقاله ها

تصفیه فیزیکی اولین گام در تصفیه پساب هاست که با استفاده از شیوهUV  و ته نشینی، بیشتر برای تصفیه فاضلاب های صنعتی و کارخانه ای که شامل مواد مواد سنگین صنعتی و مضر هستند استفاده می شود. با توجه به نوع فاضلاب ممکن است تکه های شاخ و برگ درختان، شن و ماسه و قطعات پلاستیکی در سیال ورودی به تصفیه خانه ها وجود داشته باشد که ورود این ذرات به تجهیزات تصفیه فاضلاب ممکن است باعث به وجود آمدن آسیب های فراوان شود. لذا با حذف این موارد می توان از شدت فشار به اجزای تصفیه خانه ها کاست و کیفیت خروجی آنها را افزایش داد. این روش به کمک فرآیند های فیزیکی انجام می گردد که شامل آشغال گیری، دانه گیری، ته نشینی، فیلتراسیون و گندزدایی است. عمده این روش ها را پیش از تصفیه فاضلاب انجام می دهند که اصطلاحا به مجموعه این فرآیند ها تصفیه اولیه نیز گفته می شود.

آشغال‌گیری

اولین مرحله تصفیه آب است که 30 تا 40 درصد مواد جامد و ذرات معلق موجود در آب از آن جدا می شود. آشغال گیر ها معمولا از توری ها یا شبکه های میله ای ساخته می شوند. چند نکته که باید در طراحی آشغال گیرها به کار گرفته شود شامل سرعت جریان فاضلاب عبوری، قطر میله ها،  فاصله بین میله ها (آشغال گیر دهانه درشت)، فاصله بین میله ها (آشغال گیر دهانه ریز)، زاویه نصب آشغال گیر، و افت هیدرولیکی آشغال گیرها می شود. آشغال گیری انواع مختلفی دارد که به برخی از آنها اشاره می کنیم. آشغال گیرها شامل آشغال گیر سبدی (Basket Screen)، میله ای  (Bar Screen)، مکانیکی (Mechanical Screen)، و روتاری (Rotary Screen) می شوند.

دانه‌گيری

دانه های شن و ماسه موجود در پساب در حال تصفیه با استفاده از روش دانه گیری در سه مرحله انجام می شوند، و از جریان آب حذف می گردند. واحد دانه گیری به سه قسمت تبدیل می شود که شامل واحد دانه گیر با جریان گردابی، افقی، و هوادهی می باشد. اهمیت دانه گیری از جهاتی مانند تقلیل بوی فاضلاب، جلوگیری از ازدیاد لجن اولیه و ثانویه، و نگهداری و حفاظت تجهیزات مکانیکی قابل تامل است.

ته‌نشینی

در این مرحله، جریان آب در حال تصفیه پس از وارد شدن به تانک ته نشینی، دانه های با قطر بیش از 10 میکرون را ته نشین می کند. این مواد جامد ته نشین شده که لجن هستند از طریق ابزار مخصوص به هاضم لجن منتقل می شوند. در طراحی حوضچه های ته نشینی مشخص کردن نوع ذرات و سرعت ته نشینی بسیار مهم است. ته نشینی فیزیکی پرکاربردترین عملیات واحد تصفیه فاضلاب است.

هوادهی

با اضافه کردن هوا در مرحله هوادهی، تجزیه بیولوژیکی، رشد میکرو ارگانیسم ها و به طبع آن از بین رفتن مواد آلی رخ می دهد. میتوان این بخش را جزء بخش جدایی ناپذیر در فرآیند تصفیه آب دانست. هوادهی خود شامل سه گروه هوادهی مرکزی، هوادهی سطحی، و هوادهی مستغرق می شود. جهت انجام هوادهی فاضلاب می توان از پخش کننده های هوا (دیفیوزر) برای تزریق هوای فشرده استفاده کرد. این دیفیوزرها نیز به انواع مختلف حباب ریز، متوسط، و درشت تقسیم می شوند.

دیفیوزر هوادهی

دیفیوزر در لغت به معنی پخش کننده و یا منتشر کننده است. دیفیوزرها یا افشانک هوا به عنوان یک ابزار مخصوص هوا رسانی در راکتور بیولوژیکی تصفیه فاضلاب بهداشتی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها از نظر نوع و اندازه حبابی که تولید می کنند به دو دسته حباب ریز (Fine bubble) و حباب درشت (Coarse Bubble) تقسیم می شوند. هرچه اندازه حباب های دیفیوزر هوا ریزتر باشد، هوا رسانی با سرعت بیشتری انجام می شود زیرا در این حالت سطح خارجی حباب ها افزایش می یابد و از دیفیوزر های حباب درشت به منظور ایجاد تلاطم استفاده می گردد.

دیفیوزرها از نظر شکل عمدتاً به سه گروه دیسکی(Disc)، لوله ای (Tube) و صفحه ای (Plate) تقسیم می شوند که نوع دیسکی به جهت خصوصیات هوادهی مناسب و مقاومت بالا در برابر گرفتگی و نصب آسان، از محبوبیت بیشتری برخوردار است. آنها در سه سایز دیفیوزر هوا 25 سانتی متر، دیفیوزر هوا 30 سانتی متر، دیفیوزر هوا 35 سانتی متر تولید می شوند.

دیفیوزر های لوله ای معمولا در مخازنی که کم حجم هستند و نیاز به هوا دهی زیاد است کاربرد دارند. آنها در حوضچه های هوادهی در فرآیند  لجن فعال با هوادهی عمقی، حوضچه های نگهداری لجن، و سیستم تصفیه فاضلابSBR  و MBR نیز استفاده می شوند.

شکل ظاهری بخصوص دیفیوزر های صفحه ای باعث کاهش فشار هوا و افزایش عمر دیفوزر در مقایسه با انواع دیگر دیفیوزر ها می شود. از مزایای این گروه میتوان به موارد زیر اشاره کرد. آنها قابلیت استفاده در تمامی شرایط را دارند، و شستشوی راحت، و ضریب انتقال بالای اکسیژن نیز از ویژگی های قابل ذکر آنهاست.

دیفیوزر هوا دهی فاضلاب یا دیفیوزر ممبرانی وظیفه تزریق هوای تولید شده توسط بلوئر را دارند. ديفيوزر حباب ريز دیسکی بهترین نوع برای هوادهی هستند. آنها  از یک بدنه یا قاب از جنس پلیمر و یک ممبران لاستیکی قابل انعطاف از جنس EPDM و یا سیلیکون تشکیل شده اند. ممبران پلاستیکی دارای سوراخ های بسیار ریز برای خروج هوا هستند. ديفيوزر های هوا دهی و ممبرانی به طور معمول به یک سیستم لوله کشی وصل می شوند و به وسیله یک دمنده با هوا تحت فشار قرار می گیرند. در واقع آنها هوای تولید شده توسط بلوئر را پخش می کنند و خود نقشی در تولید هوا ندارند.

ديفيوزر ها در صنعت تصفیه آب و فاضلاب، صنعت خودرو سازی، و پرورش ماهی کاربرد دارند. هر چقدر میزان عمقی که دیفیوزر ها نصب می شود، بیشتر باشد (عمق استخر یا حوضچه) فرآیند انتقال اکسیژن از راندمان بالاتری برخوردار خواهد بود.

فيلتراسيون

ذرات جامدی که در مراحل قبل حذف نشده بودند، در این مرحله به کمک عبور از انواع فیلترها جدا می گردند. تعدادی از تجهیزات این فرآیند شامل فیلتر شنی (رایج ترین آنها)، فیلتر کربنی، اولترا فیلتراسیون، و میکرو فیلتراسیون می شوند. هدف این روش حذف ذرات معلق آب است که از مرحله انعقاد، لخته سازی و ته نشینی عبور کرده اند و در نهایت آبی شفاف و با کدورت نزدیک به صفر تولید می شود. فیلترها به دو دسته کلی سطحی و عمقی تبدیل می شوند.

گند زدایی

در هر تصفیه خانه، پس از پایان آخرین مرحله به منظور حذف عوامل بیماری زا به گند زدایی نیاز داریم که رایج ترین روش های گند زدایی فاضلاب عبارتند از گندزدایی با کلر و اشعه فرا بنفش. روش های دیگری مانند گاما و UV نیز می تواند مورد استفاده قرار بگیرند ولی کلر به دلیل مقرون به صرفه بودن و داشتن خاصیت باقی ماندگی در آب یا پساب کاربرد بیشتری دارد. میزان تزریق کلر بسته به فرآیند  انتخاب تصفیه دارد که معمولا بین 6 تا 8 میلی گرم بر لیتر متغیر است.