در فاضلاب های صنعتی و خانگی انواع مختلفی از آلاینده های آلی و غیر آلی، باکتری ها، مواد شیمیایی و غیره وجود دارد. برای حذف هر یک از این آلاینده ها روش و تکنیک خاصی باید اجرا شود تا بهترین نتیجه دریافت گردد. برهمین اساس انواع فرآیندهای تصفیه فاضلاب معرفی شده اند که هر یک ویژگی ها و روش خاصی برای تصفیه دارند. در ادامه به تفاوت بین انواع فرآیند تصفیه فاضلاب EAAS، MBR، A2O، SBR و غیره خواهیم پرداخت.
فرایند تصفیه فاضلاب EAAS
یکی از پرکاربردترین روش ها برای از بین بردن مواد آلی، تصفیه بیولوژیکی است. در تصفیه بیولوژیکی مواد آلی توسط میکروارگانیسم ها تجزیه شده و به همین دلیل ترکیب جانبی مضر تولید نمی شود. فرآیند تصفیه فاضلاب EAAS (Extended Aerobic Activated Sludge) یا هوادهی گسترده یکی از روش های بسیار کاربردی است که بر پایه تصفیه بیولوژیکی ارائه شده است.
هر چه در روند تصفیه میکروارگانیسم ها بیشتر باشد، با رعت بالاتری مواد آلی را تجزیه می کنند. در تصفیه فاضلاب EAAS تمرکز بر افزایش هوادهی و استفاده از بلوئر و سیستم های هوادهی عمقی، سطحی و شناور به طور گسترده است. روند تصفیه در این فرآیند به صورت زیر است:
- ابتدا ذرات جامد بزرگ که در فاضلاب معلق هستند توسط آشغالگیرها حذف می شوند.
- با استفاده از سیستم های هوادهی از قبیل بلوئرها و دیفیوزرها هوادهی عمقی و سطحی انجام میشود. با هوادهی زیاد اکسیژن فاضلاب افزایش پیدا می کند. در نهایت باکتری ها با اکسیژن رسانی بیشتر با سرعت بالاتری رشد کرده و تکثیر میشوند. باکتری ها مواد آلی را تجزیه می کنند.
- در گام بعد فاضلاب در حالت بدون حرکت قرار میگیرد. تکه های باقی مانده از مواد آلی تجزیه شده در کف مخزن ته نشین میشود و به لایه های لجن تبدیل می شوند.
- بخشی از لجن برای تغذیه باکتری ها در مراحل قبل برگشت زده و مابقی تخلیه می شوند.
- در گام بعد به فاضلاب کلر و ازن تزریق میشود تا گندزدایی انجام شود
- فاضلاب مجدد در حالت بدون حرکت باقی مانده و ذرات معلق در آن به مرور ته نشین می شوند. در این مرحله زلال سازی انجام شده و در نهایت فاضلاب تصفیه شده از دستگاه تخلیه می گردد.
در این روش با سرعت زیاد مواد آلی تجزیه شده و نسبت به روش لجن فعال متعارف مقدار لجن تولید شده در آن وزن کمتری دارد.
فرآیند تصفیه فاضلاب MBBR
از دیگر فرایندهای تصفیه فاضلاب می توان به روش MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) اشاره کرد. در این روش برای پیاده سازی تصفیه بیولوژیکی از بیوفیلم های متحرک استفاده میشود. برای بهبود شرایط رشد میکروارگانیسم ها در این روش از پکینگ مدیا استفاده میشود که متحرک هستند. حامل های پلاستیکی شرایط ایده آلی برای رشد و تکثیر باکتری ها داشته و در سراسر مخزن شناور هستند. روند تصفیه در فرآیند تصفیه فاضلاب MBBR به صورت زیر است:
- پیش تصفیه فاضلاب با جمع آوری ذرات جامد معلق توسط اشغالگیرها انجام میشود
- سپس فاضلاب وارد مخزن حاوی بیوفیلم های متحرک میشود. حدود 70 درصد از مخزن را پکینگ مدیاهای متحرک تشکیل می دهد که در سراسر مخزن در حال حرکت هستند. سیستم های هوادهی در انتهای مخزن نه تنها اکسیژن رسانی را افزایش می دهند، بلکه باعث حرکت بیوفیلم در مخزن می گردد. با تماس فاضلاب و بیوفیلم ها، باکتری ها مواد آلی را تجزیه نموده و تصفیه انجام میشود. هر چه تماس فاضلاب و پکینگ مدیاهای متحرک بیشتر باشد، به همان نسبت سرعت تجزیه مواد آلی نیز افزایش پیدا می کند.
- با استفاده از غربال های مخصوص جداسازی بیوفیلم از فاضلاب تصفیه شده انجام میشود. فاضلاب بدون پکینگ مدیاها به مخزن بعدی انتقال پیدا می کند.
- در گام بعد گندزدایی و ضدعفونی فاضلاب با کلر و سایر مواد شیمیایی انجام میشود.
- بعد از قرار گرفتن فاضلاب در حالت بدون حرکت، به مرور ذرات معلق ته نشین شده و لایه های لجن را تشکیل می دهند. بعد از زلال سازی فاضلاب از مخزن تخلیه می شود.
یکی از مهم ترین ویژگی های این فرآیند نسبت به سایر روش ها، قابلیت حذف نیتروژن است. به همین دلیل کیفیت فاضلاب خروجی از مخزن در سطح مطلوبی قرار دارد.
فرآیند تصفیه فاضلاب MBR
فرآیند تصفیه فاضلاب MBR در واقع اصلاح شده لجن فعال متعارف یا CAS است. مهم ترین ویژگی این روش استفاده از بیوراکتورهای غشایی برای جداسازی ذرات معلق بعد از تصفیه بیولوژیکی است. به همین دلیل در این فرآیند از تصفیه شیمیایی استفاده نمیشود و حوضچه ته نشینی ندارد. روند تصفیه در فرآیند MBR به صورت زیر است:
- پیش تصفیه یا تصفیه فیزیکی با آشغالگیرها برای جمع آوری ذرات بزرگ معلق در فاضلاب انجام میشود
- در گام بعد مواد الی و نیتروژن موجود در فاضلاب توسط باکتری های هوازی تجزیه میشوند. در اثر تجزیه این مواد تکه های باقی مانده آنها در پساب ها شناور خواهند بود.
- در گام بعد با استفاده از غشاهایی از جنس پلی پروپیلن ذرات معلق بسیار ریز همگی جداسازی میشوند. با توجه به نوع غشایی که در این مرحله استفاده میشود، مقدار ذرات جداسازی شده متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال، اگر از میکروفیلتراسیون در این مرحله استفاده شود، تمام ذرات با اندازه های 100 تا 1000 میکرون قابل حذف هستند.
- با توجه به اینکه فاضلاب در گام قبل از غشاهایی با منافذ بسیار کوچک عبور داده میشوند، لذا فاقد ذرات ریز و باکتری ها هستند. به همین دلیل نیاز به تصفیه شیمیایی و ته نشینی و زلال سازی نخواهد بود. با حذف تصفیه شیمیایی هزینه های تصفیه در روش MBR نسبت به سایر روش ها کاهش پیدا می کند.
فرآیند تصفیه فاضلاب SBR
فرآیند تصفیه فاضلاب SBR (Sequencing Batch Reactor) یا رآکتور ناپیوسته متوالی یکی دیگر از روش ها بر پایه تصفیه بیولوژیکی است. مهم ترین ویژگی و تفاوت این فرآیند با سایر روش ها، اجرای تمام مراحل تصفیه در یک مخزن است. به عبارت دیگر، در این روش مخازن جدا برای ته نشینی لجن در نظر گرفته نشده و مراحل مختلف آن به صورت متوالی انجام میشود.
برای تصفیه فاضلاب به روش SBR مراحل زیر اجرا میشود:
- ذرات جامد معلق در اندازه های بزرگ ابتدا توسط آشغالگیرها جداسازی میشوند
- فاضلاب وارد مخزن SBR شده و مواد آلی توسط باکتری ها تجزیه می گردد. بعد از تجزیه مواد آلی لجن و مواد مازاد وارد مخزن جانبی SBR می شود.
- فاضلاب تصفیه شده در SBR وارد واحد گندزدایی شده و ضدعفونی انجام میشود.
- در نهایت فاضلاب تصفیه شده از مخزن تخلیه می گردد.
با توجه به روش تصفیه ارائه شده، تجزیه مواد آلی و ته نشینی و تخلیه آن همگی در یک مخزن انجام میشود. به همین دلیل در این روش بازدهی بالایی دارد و از نظر اقتصادی اجرای آن مقرون به صرفه است.
فرآیند تصفیه فاضلاب RBC
در فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی هر اندازه تماس باکتری ها با مواد آلی بیشتر باشد، احتمال تجزیه آنها افزایش پیدا می کند. در فرآیند تصفیه فاضلاب RBC (Rotating Biological Contactor) با استفاده از دیسک های گردان پلی وینیل کلراید شرایط برای رشد و تکثیر باکتری ها فراهم شده است.
در این روش تعداد زیادی دیسک دایره ای از جنس پلی وینیل کلراید به شفت متصل بوده و با موتور به چرخش در می آیند. در حالت کلی نصف این دیسک ها در داخل فاضلاب غوطه ور بوده و با چرخش نیم دیگر آنها در فاضلاب قرار میگیرد. بعد از ورود دیسک ها به فاضلاب لایه هایی از باکتری ها روی صفحه متخلخل آن قرار میگیرد. با چرخش دیسک باکتری ها با این صفحه تماس داشته و مواد آلی توسط باکتری ها تجزیه میشوند. در نتیجه باکتری ها بیشتر رشد پیدا کرده و لایه های روی دیسک ضخیم تر میشود.
در زمان چرخش دیسک ها اکسیژن رسانی به باکتری ها نیز انجام میشود. این روش زمان ماند فاضلاب را کاهش داده و اجرای آن نیاز به فضای کمی دارد. به همین دلیل در تصفیه فاضلاب صنعتی و شهری کاربرد گسترده ای دارد. البته لازم به ذکر است، تصفیه فاضلاب RBC نیاز به تجهیزات وارداتی دارد و به همین دلیل هزینه راه اندازی آن نسبت به سایر روش ها کمی گران است.
فرآیند تصفیه فاضلاب A2O
یکی از بهترین روش ها برای تصفیه فاضلاب حاوی نیتروژن و فسفر و سایر مواد آلی، روش تصفیه فاضلاب A2O است. این روش (anaerobic, anoxic, aerobic) ترکیبی از روش های هوازی، غیرهوازی و بی هوازی است که توسعه یافته روش AO می باشد. روند تصفیه در این فرآیند به صورت زیر است:
- پیش تصفیه یا تصفیه فیزیکی در اولین مرحله انجام میشود.
- در گام بعد با روش های بیولوژیکی بی هوازی مواد آلی توسط باکتری ها تجزیه میشوند
- در گام بعد تصفیه غیرهوازی انجام شده و آمونیاک و نیترات های فاضلاب حذف میشوند
- در گام بعد با هوادهی شرایط برای رشد باکتری ها فراهم شده و نیتروژن در آن حذف می گردد.
- بخشی از پساب واحدهای هوازی به ورودی تصفیه غیرهوازی انتقال داده میشود. در نتیجه نیترات های فاضلاب به گاز نیتروژن تبدیل می شوند
- در نهایت فاضلاب به واحد ته نشینی وارد شده و لجن های آن به واحد بی هوازی انتقال پیدا می کند و فسفر حذف می شود
جمع بندی
روش های تصفیه فاضلاب دارای تنوع بالایی هستند و با توجه به آلاینده های موجود در فاضلاب فرآیند مناسب انتخاب می شود. به عنوان مثال اگر فاضلاب حاوی مقدار زیاد فسفر و نیترات است، با روش A2O می توان در زمان کوتاه تصفیه را انجام داد. سایر روش های EAAS، MBR، SBR، RBC نیز کاربردهای متفاوتی دارند و متناسب با مقدار و نوع آلاینده ها می توان از آنها استفاده کرد.
ثبت دیدگاه