فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده

فرآیند تصفیه در روش لجن فعال با هوادهی گسترده، همانند روش لجن فعال می باشد با این تفاوت که به منظور کم کردن حجم لجن، تغیراتی در روش تصفیه صورت گرفته است. این تغییرات شامل افزایش زمان ماند هیدرولیکی و عمر لجن می باشد. این اصلاحات سبب کاهش حجم لجن دفعی و افزایش مقاومت سیستم  لجن فعال نسبت به اصلاحات و شوک های آلی ناشی از ورود حجم بیشتر فاضلاب ورودی شده است .

درمورد تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال هوادهی گسترده می توان گفت:

• میزان بازگشت لجن در این فرایند بین 50-150 درصد می باشد.
• رأکتور این فرایند از نوع جریان پیستونی می باشد.
• زمان ماند جامدات در این روش بین 40-20 روز است.
• غلظت MLSS در این فرایند( mg/l) 5000-2000 می باشد.
• زمان ماند هیدرولیکی در این فرایند حدود 20-30 ساعت متغیر است.
• نسبت F/M در آن بین ( kg BOD5/kg MLVSS.d ) 0.1-0.04 می باشد.
• مقادیر بارگذاری حجمی در این روش kg BOD5/ m³.d ) ) 0.3-0.1 است.
• 
  

ادامه مطلب ...

صافی‌های چکنده

صافی‌های چکنده یک فرایند تصفیه فاضلاب با رشد چسبنده می‌باشد. در این فرایند از یک بستر ثابت برای رشد میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شود. با عبور فاضلاب از روی بستر، مواد آلی را به عنوان ماده غذائی جذب و با اکسیداسیون هوای یه مصرف می‌رسانند. شکل زیر تصویری از یک صافی چکنده با سیستم توزیع کننده چرخان را نشان می‌دهد. صافی‌ها از بخش هائی شامل بستر، سیستم توزیع فاضلاب خام، سیستم زهکشی و بدنه تشکیل شده است که در جای خود توضیخ داده می‌شوند.

فیلتراسیون بیولوژیکی (Biological Filtration)

با عبور فاضلاب از روی بستر دارای لایه بیولوژیکی بخش قابل توجهی از مواد آلی به همراه اکسیژن مولکولی جذب این لایه می‌گردد. در آنجا اکسیداسیون بیولوژیکی هوازی افتاده و محصولات نهائی آلی و معدنی به لایه متحرک آب وارد می‌شوند. فاضلاب در عرض چند دقیقه از روی بستر صافی عبور می‌کند در حالیکه مواد آلی جذب شده به چندین ساعت زمان برای اکسیداسیون نیاز دارند. بخشی عمده‌ای از لایه بیولوژیکی تشکیل شده هوازی می‌باشد که این بخش لایه روئی را تشکیل می‌دهد، در بخش میانی و عمقی لایه بیولوژیک فعالیت‌ها بصورت غیر هوازی می‌باشد. با گذشت زمان ضخامت لایه بیولوژیکی بدلیل تولید میکروارگانیسم‌های جدید ضخیم‌تر می‌گردد. و اینکار تا جائی ادامه می‌یابد که نهایتاً لایه بیولوژیکار روی بستر کنده شود. (به این پدیده Slovghing گفته می‌شود) میزان حذف مواد آلی در بخش بالائی صافی بیشتر و در بخش پائین کمتر است. رشد باکتری‌های نیتریفای در بخش پائینی صافی بیشتر می‌باشد.

ادامه مطلب ...

لجن فعال در تصفیه فاضلاب

فرایند لجن فعال یک فرایند رشد معلق هوازی می‌باشد. واحدهای اصلی سیستم لجن فعال شامل یک مخزن هوادهی، یک زلال‌ساز برای جدا کردن جامدات بیولوژیکی و سیستم برگشت لجن می‌باشد. در سیستم لجن فعال، فاضلاب ورودی قبل از ورود به مخزن هوادهی یا بلافاصله پس از ورود به آن با لجن فعال برگشتی از مخزن ته‌نشین مخلوط می‌شود به مخلوط فاضلاب و لجن فعال مایع مخلوط گفته می‌شود و میزان مواد معلق موجود که در این مایع مخلوط MLSS معمولاً دارای محدوده بین ۲۰۰۰ تا 4000 میلی‌گرم در لیتر است. پس از ورود فاضلاب به راکتور مواد آلی معلق به سرعت جذب لجن فعال می‌گردند. زمان مورد نیاز برای این کار بین ۲۰ تا 45 دقیقه می‌باشد. پس از عمل جذب سطحی، جامدات آلی جذب شده در حین عبور فاضلاب از مخزن هوا دهی به صورت محلول در آمده و مورد اکسیداسیون بیولوژیکی قرار می‌گیرند. جذب مواد محلول معمولاً بسیار سریعتر از جذب مواد معلق می‌باشد. تأمین اکسیژن مورد نیاز مخزن هوادهی معمولاً با استفاده از تزریق هوای فشرده یا هواده‌های مکانیکی سطحی صورت می‌پذیرد هر چند در برخی موارد از اکسیژن خالص نیز استفاده می‌گردد. هوادهی به فاضلاب در تصفیه فاضلاب به دو منظور انجام می‌گیرد اولاً برای تأمین اکسیژن مورد نیاز اکسیداسیون بیولوژیکی و ثانیاً برای اختلاف کافی و مناسب محتویات مخزن به منظور ایجاد تماس کافی بین لجن فعال و مواد آلی موجود در فاضلاب. در مواردی که اکسیژن خالص استفاده می‌شود به منظور ایجاد اختلاط بایستی از همزن‌های مکانیکی استفاده نمود.

ادامه مطلب ...

حذف بیولوژیکی و شیمیایی فسفر جهت تصفیه فاضلاب

در شرایطی که مقدار COD به شکل اسیدهای چرب فرار برای حذف بیولوژیکی فسفر به تنهایی فراهم نباشد از حذف بیولوژیکی - شیمیایی کمک می‌گیریم. برای حذف بیولوژیکی فسفر در تصفیه فاضلاب نیاز به وجود حداقل ۲۰ گرم COD به شکل اسیدهای چرب فرار به ازای هر گرم فسفر می‌باشد. در صورتی که این نسبت برقرار نباشد و مقدار اسیدهای چرب فرار کم باشد می‌توان از حذف بیولوژیکی شیمیایی در تصفیه فاضلاب استفاده نمود. در این روش تنها به حدود ۲ گرم COD به ازای هر گرم فسفر نیاز می‌باشد.

در این فرایند عمدتاً از مواد منعقد کننده برای حذف بخشی از فسفر کمک می‌گیریم. این مواد را می‌توان در نقاط مختلفی از تصفیه‌خانه به فاضلاب اضافه نمود لیکن در هر حال باید مراقب اثر نامطلوب این مواد روی فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی علی‌الخصوص باکتری‌های نیترات‌ساز در فرایند نیتریفیکاسیون بود زیرا به تغییرات محیطی بسیار حساس می‌باشند. برای جلوگیری از بروز این مشکل به جای استفاده در خط (in-Line) از مواد منعقد کننده می‌توان از آن‌ها به صورت خارج از خط (off – Line) یا در جریان کناری در فرایند فستریپ استفاده نمود. دیاگرام فرایند. به طور شماتیک در شکل نشان داده شده است.

ادامه مطلب ...

جریان هوا در صافی‌های چکنده

بر قراری جریان مناسبی از هوا در صافی‌های چکنده از مهمترین ضروریات برای عملکرد موفق آن‌ها در تصفیه فاضلاب می‌باشد. عوامل اصلی برقراری جریان هوا در صافی‌های رو باز مکش طبیعی و نیروی که باعث برقراری جریان هوا می‌شود...

ادامه مطلب ...

فرآیند لجن فعال برای حذف همزمان فسفر و نیتروژن در تصفیه فاضلاب

مسلماً برگشت لجن باید به بعد از مخزن بی‌هوازی و قبل از مخزن انوکسیک باشد. زیرا اگر لجن برگشتی که حاوی مقداری نیترات می‌باشد به مخزن بی‌هوازی منتقل شود این مخزن از حالت بی‌هوازی به آتوکسیک تبدیل خواهد شد. در این شرایط رقابت بین باکتری‌های PAOS و باکتری‌های نیترات زدا به نفع باکتری‌های نیترات زدا پیش خواهد رفت و حذف فسفر با دشواری روبرو می‌گردد. در صورتیکه برگشت لجن به بعد از مخزن بی‌هوازی انجام پذیرد. مخزن بی‌هوازی فاقد اکسیژن و نیرات خواهد بود و در صورت وجود مقدار کافی جرم سیتم به خوبی حذف فسفر را انجام خواهد داد. لیکن در این صورت مقدار جرم بیولوژیکی در مخزن بی‌هوازی بسیار ناچیز است برای حل این مشکل می‌بایست لجن از محلی که فاقد اکسیژن و نیترات می‌باشد به مخزن بی‌هوازی منتقل گردد. تنها محل دارای این شرایط خروجی مخزن Anoxic می‌باشد. لذا جامدات بیولوژیکی مورد نیاز در مخزن هوادهی از این طریق تأمین می‌گردد. در این حالت نسبت برگشت لجن به فاضلاب بین 5/0 تا یک می‌باشد. نام این فرآیند، EBPR یا فرآیند توسعه یافته حذف بیولوژیکی فسفر (Enhanced Biological phosphorus Removed) می‌باشد.

در برخی مراجع این فرآیند به نام Biologically Enhanced Phosphorus Removed وجود دارد. علی رغم تحققات زیاد انجام شده تاکنون گونه خالصی که قادر به حذف فسفر باشد و جداسازی نشده است. در حقیقت تاکنون کشت خالص (Pure Culture) از این باکتری‌ها تهیه نشده است. البته کشت غنی شده (enriched culture) تهیه و کشت مخلوط (mixed Culture) از این باکترها نیز در تصفیه‌خانه بکار می‌رود رنگ کشت مخلوط در تصفیه‌خانه قهوه‌ای می‌باشد در حالیکه محیط غنی شده تقریباً زرد رنگ است.

ادامه مطلب ...

هدف از تصفیه فاضلاب

هدف از تصفیه فاضلاب، حذف آلاینده‌ها از آن می‌باشد، مهمترین این آلاینده‌ها عبارتند از:

- جامدات معلق Supended solids

- آلاینده‌های مصرف کننده اکسیژن Oxygen demanding Pollutants (عمدتاً مواد آلی و نیتروژن آمونیاکی)

- مواد مغذی Nutrients (نیتروژن و فسفر)

- آلاینده‌های سمی Toxic Pollutants (عمدتاً آلی)

شرایط محیط بیوشیمیایی فاضلاب به سه دسته تقسیم می‌شود.

گیرنده نهائی الکترون		محیط بیوشیمیایی
NOX	O2
×		Aerobic OXIC
×	×	Anaerobic
	×	Anoxic

 

از دیدگاه مهندسی در شرایط هوازی اکسیژن محول O2 در محیط به عنوان گیرنده نهایی الکترون وجود دارد. اکسیژن باند شده با نیتروژن به شکل نیترات وNO و نیتریت NO2 نیز می‌تواند وجود داشته باشد ولی وارد واکنش نمی‌شود. در شرایط بی‌هوازی نه اکسیژن محلول O2 و نه نیتروژن تیتراتی وجود ندارد. و در محیط غیر هوازی ANOXIC اکسیژن باند شده NOX در محیط وجود دارد ولی اکسیژن محلول وجود ندارد.

ادامه مطلب ...

روش های تصفیه فاضلاب

روشهای تصفیه فاضلاب که در آنها کاربرد نیروهای فیزیکی غالب هستند، به عنوان عملیات واحد شناخته می شوند. روش تصفیه فاضلاب که حذف آلاینده ها به وسیله واکنش شمیایی و بیولوژیکی انجام می گردند، به عنوان فرایند های واحد شناخته می شود. در حال حاضر، بهره برداری و فرآیند واحد برای تدارکات سطوح مختلفی از تصفیه که به عنوان تصفیه مقدماتی، اولیه، اولیه پیشترفته، ثانویه ( بدون و یا جداسازی مواد مغذی ) و پشترفت ( یا سوم ) شناخته می گردند، با هم جمع شده اند ( جدول ملاحظه شود ). در تصفیه مقدمات، مواد جام درشت نظیر اشیای بزرگ، سنگها و زبره ها ممکن است تجهیزات را تخریب کنند، جدا می شوند. در تصفیه فیزکی فاضلاب ، معمولا ته نشینی، برای جدا کردن مواد غوطه ور ( شناور ) و قابل ته نشینی موجود در فاضلاب به کار می رود. ( شکل ملاحظه شود). برای تصفیه اولیه پیشترفته ، جهت کمک به جداسازی مواد جامد معلق و در یک وسعت کمتر، مواد جامد نا محلول؛ مواد شیمیایی افزوده می شود. در تصفیه ثانویه، فرآیند های بیولوژیکی و شیمیایی برای زدایش اکثر مواد آلی به کار می روند. در تصفیه یشترفته ، از تلفیق بیشتر عملیات و فرایند ها واحد برای زدایش باقیمانده مواد جامد معلق و دیگر اجزای اصلی که به وسیله تصفیه متداول ثانویه به شکل قابل توجهی کاهش نیافته اند، استفاده می شود.

ادامه مطلب...

تصفیه فاضلاب بهداشتی به روش A2O

فرآیند A2O در واقع ارتقا یافت همان فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده می باشد که در آن برای حذف نیتروژن و فسفر دو واحد بی هوازی و آنوکسیک به آن اضافه شده است و برگشت لجن نیز از مخزن ته نشینی به واحد بی هوازی می باشد و از واحد هوادهی نیز یک لاین برگشت به آنوکسیک تانک خواهیم داشت. حذف نیتروژن و فسفر در تصفیه فاضلاب زمانی اهمیت پیدا می کند که منبع پذیرنده پساب تصفیه شده دریا، اقیانوس، رودخانه، دریاچه و یا به بیان عام آبهای سطحی باشد چرا که با ورود ترکیبات حاوی نیتروژن و فسفر به آبهای سطحی که منبع تغذیه مناسبی برای جلبک ها و خزه ها هستند باعث رشد جلبک ها و خزه ها شده و این گیاهان آبزی با مصرف اکسیژن محلول در آب باعث کاهش اکسیژن محلول در آب و مرگ آبزیان خواهد شد.

در ضمن زمانی که منبع پذیرنده پساب تصفیه شده چاه جاذب یاشد نیز حذف نیترات و فسفات اهمیت پیدا می کند چرا که با ورود این ترکیبات بر روی کیفیت آبهای زیرزمینی اثر گذاشته و باعث مسمومیت زا شدن آب و شیوع بیماری بر اثر مصرف آب می گردد. بر اثر بوجود آمدن این دو مشکل در آبهای زیر زمینی و آبهای سطحی، سازمان حفاظت محیط زیست محدوده استانداردی از غلظت این آلاینده ها در پساب تصفیه شده در نظر گرفته تا تخلیه پساب تصفیه شده تاثیرات منفی در منابع پذیرنده نگذارد.

ادامه مطلب ...