تصفیه بيولوژيكی

اخبار, رویداد ها, مقاله ها

در تصفیه بیولوژیکی از انواع مواد بیولوژیکی و باکتری ها استفاده می شود که مناسب محل های مسکونی و تجاری است. در این روش آبی که در گردش قرار می گیرد به جهت حضور و یا عدم حضور اکسیژن است که تصفیه انجام میشود. تصفیه فاضلاب به روش هوازی به دو نوع رشد چسبیده و معلق تقسیم بندی می شود که در رشد معلق نوعی سیستم وجود دارد که میکرو ارگانیسم های فاضلاب به صورت معلق در آن باقی می ماند.

روش تصفیه بی ‌هوازی یا هاضم بی‌ هوازی همانطور که از نامش برمیاد مجموعه ای از فرآیند های بیولوژیکی است که در راستای تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی و بدون حضور اکسیژن استفاده می شود. در این روش نیز با کمک باکتری ها و میکرو ارگانیسم ها به مطلوب خود که تصفیه است، خواهیم رسید. اما یک تفاوت اساسی وجود دارد و آن تجزیه مواد آلی بدون کمک میکرو ارگانسیم هاست. این روش رایج ترین شیوه برای حذف مواد آلی و جامد موجود در پساب ها و گندآب های صنعتی است. این مواد آلی پس از هیدرولیز شدن به اسیدهای چرب و قندها تبدیل می شوند و طی فرآیندی به گاز متان تبدیل می شوند که این گاز به عنوان سوخت در صنایع قابل استفاده می باشد. این روش به دلیل اینکه هزینه و لجن کمتر تولید می کند همواره با استقبال بیشتری همراه است.

در این شیوه PH فاضلاب باید اندازه گیری شود. مناسب ترین بازه برای باکتری های تولید کننده متان بازه ۶/6 تا ۶/7 است. البته تراکم بیش از اندازه اسیدهای موجود در راکتور نیز موجب اختلال در عملکرد باکتری ها می شود. این فرآیند نیز مانند هر واکنش دیگری می تواند متاثر از تغییرات دمایی باشد. چرا که افزایش و کاهش دما جزء اصلی ترین عامل در فعالیت میکروارگانیسم هاست. دما در شرایط مطلوب باید در بازه 3 تا 40 درجه سانتیگراد باشد.

تصفيه فاضلاب به روش بی‌هوازی

در روشUASB (Up Flow Anaerobic Sludge Blanket) همان طور که از نامش برمیاد با کمک باکتری های بیماری زا بی هوازی فاضلاب را تصفیه می کنند. این باکتری ها مواد آلی فاضلاب های صنعتی را به گاز متان که خود منبع انرژی نیز میب اشد، تبدیل می کنند. این سیستم با کاهش مواد سمی و هدایت آنها جهت ورود به سیستم های هوازی عملکرد بالایی در حدود 80 درصد را به خود اختصاص داده اند.  این سیستم در اواخر دهه 70 میلادی در هلند و با هدف ارتقای سپتیک تانک ها طراحی و مورد بهره برداری قرار گرفت.

روشABR (Anaerobic Baffled Reactor) با استفاده از راکتورهای بی ‌هوازی بافل دار در روند تصفیه فاضلاب نقش مهمی ایفا می کند. مهم ترین ویژگی این فرآیند سرعت بالای تصفیه در مقایسه با سایر روش های بی هوازی است. در این روش راکتورها به اتاقک های مجزا تقسیم می شوند و حساسیت این سیستم به تغییرات بسیار کمتر از دیگر دستگاه ‌های بی ‌هوازی مشابه است. هزینه ساخت پایین و نداشتن هیچ گونه سیستم اختلاط مکانیکی از مزایای این راکتور است. شاید مهم ترین مزیت این سیستم، توانایی آن در جدا سازی فاز های اسیدوژنز باشد.

شیوه UAFB(Up Flow Anaerobic Fixed Bed) یا روش رشد چسبنده با جریان رو به بالا، با کمک راکتورهایی که در فرآیند هضم چند مرحله ای عمل می کنند، آكنده هايي از جنس پلاستيك يا P.V.C دارند. آنها براي رشد و تكثير ميكروارگانيسم ها كه معمولاً بسيار سريع مي باشد به وجود مي آیند. آنها به صورت صفحات ماتریسی در داخل راکتور تعبیه می‌گردند و این ماتریس ها بستر مناسب رشد و تکثیر میکرو ارگانیسم ها را ایجاد میکند. تولید لجن در این سیستم بسیار اندک است و به نسبت سایر روش ها فضای کمتری را اشغال می کند. این فرآیند یک روش ساده بی هوازی محسوب می گردد که نیاز به تجهیزات و تکنولوژی پیشرفته ای ندارد.

تصفيه فاضلاب به روش هوازی

معمول ترین روش این تصفیه هوازی، فرآیند لجن فعال می باشد که خود انواع متفاوتی دارد. این فرآیند در رده اصلی ترین روش های تصفیه فاضلاب های بهداشتی انسانی قرار می گیرد. شاید برایتان جالب باشد که بدانید این فرآیند توسط دو مهندس بریتانیایی در سال 1913 کشف شد.

با وجود انواع متفاوتی از روش های این فرآیند تصفیه، اما اساس شیوه تصفیه تمام آنها یکی است و آن، از دست دادن 50 تا 70 درصد کل جامدات معلق بعد از ورود به تصفیه خانه می باشد. عدم استفاده از مواد شیمیایی در این روش باعث برتری دائمی آن بر سایر روش های تصفیه فاضلاب می باشد. پارامترهای مختلفی در طراحی فرآیند های لجن فعال وجود دارد که شامل زمان ماند هیدرولیکی (HRT)، زمان ماند سلولی (SRT)، و نسبت غذا به میکروارگانیسم (F/M) می شوند.

اجزای اصلی فرآیند  لجن فعال، استخر هوا دهی و استخر ته نشینی می باشد. در استخر هوا دهی فاضلاب ورودی با توده میکروبی به طور کامل مخلوط میشود و به آن mixed liquor میگویند. در این قسمت اکسیژن مورد نظر با کمپرسور هوا دهی تامین می شود. این مایع باید 5 الی 7 ساعت در استخر باقی بماند تا به لجنی شناور تبدیل شود و ذرات معلق آن به استخر هوا دهی برگشت داده شود و مابقی به واحد تصفیه لجن ارسال گردد. فرآیند لجن فعال انواع متفاوتی دارد که به برخی از آنها اشاره می کنیم.

از میان تمام انواع فرآیند های لجن فعال، فرآیند لجن فعال متعارفی با جریان قالبی بیشترین کاربرد را در تصفیه انواع فاضلاب ها و به خصوص فاضلاب شهری دارد.

فرآیند فعال با هوا دهی گسترده در تصفیه فاضلاب های صنعتی که اغلب دارای مواد آلی محلول پیچیده هستند به کار میرود.

در فرآیند هوا دهی تدریجی شدت هوا دهی را به فاضلاب را در طول استخر کاهش می دهند چرا که فاضلاب در ابتدا به اکسیژن بیشتری نیاز داشته و با کاهش آلودگی نیاز به اکسیژن نیز در آن کاسته می شود.

در روش فرآیند اختلاط کامل، فاضلاب ورودی بلافاصله با اکسیژن و باکتری‌ های درون حوضچه هوا دهی مخلوط می‌شوند و بار آلی، غلظت MLSS و اکسیژن در سرتاسر راکتور یکنواخت می گردد.

فرآیند تثبیت تماسی از دو تانک جداگانه هوادهی برای تصفیه فاضلاب استفاده می کند.

فرآیند کراس، شکل تغییر یافته فرآیند هوادهی مرحله ای است که برای فاضلاب های با کمبود نیتروژن مورد استفاده قرار می گیرد.

استفاده از یک راکتور سربسته 3 یا 4 مرحله ای در در فرآیند اکسیژن خالص بارز ترین ویژگی این روش است. لازم به ذکر است که توانایی انجام نیتریفیکاسیون در فرآیند اکسیژن خالص محدود است.