تصفیه هوازی فاضلاب

سیستم‌های تصفیه هوازی فاضلاب که معمولاً به عنوان یک روش تصفیه ثانویه فاضلاب پس از ته‌نشینی یا فیلتر کردن آلاینده‌های بزرگ‌تر اولیه استفاده می‌شود.

می‌تواند فناوری‌های کارآمد و اقتصادی برای تجزیه و حذف آلاینده‌های آلی از زباله‌های به شدت آلی  از جمله صنایع غذایی و آشامیدنی، صنایع شیمیایی، نفت و گاز و صنایع شهری باشند.

سیستم هایبی هوازی و هوازی دو نوع اصلیتصفیه بیولوژیکی فاضلاب هستند.

اما این مقاله به این موضوع می پردازد که سیستم های تصفیه فاضلاب هوازی چیست و چگونه کار می کنند.

تصفیه هوازی فاضلاب چیست؟

سیستم‌های تصفیه فاضلاب هوازی از باکتری‌های تغذیه‌کننده اکسیژن، تک یاخته‌ها و سایر میکروب‌های برای تمیز کردن آب استفاده می‌کنند.

این سیستم ها فرآیند طبیعی تجزیه میکروبی را برای تجزیه آلاینده های فاضلاب صنعتی بهینه می کنند.

تصفیه هوازی

آلاینده‌های آلی که این میکروارگانیسم‌ها تجزیه می‌کنند اغلب بر اساس نیاز بیولوژیکی اکسیژن یا BOD اندازه‌گیری می‌شوند.

مقدار اکسیژن محلول مورد نیاز موجودات هوازی برای تجزیه مواد آلی به مولکول‌های کوچک‌تر اشاره دارد. سطوح بالای BOD نشان‌دهنده غلظت بالای مواد زیست تخریب‌پذیر موجود در فاضلاب است.

می‌تواند ناشی از ورود آلاینده‌هایی مانند تخلیه‌های صنعتی، زباله‌های مدفوع خانگی یا رواناب کود باشد.

در این روش میکروارگانیسم ها عامل اصلی واکنش های تجزیه مواد آلی و کاهش آلودگی هستند.

این عمل نیاز به اکسیژن دارد که باید به طور مداوم به محیط (فاضلاب) وارد شود.

هدف اصلی در تصفیه بیولوژیکی کاهش اکسیژن مورد نیاز (BOD) است و مقدار اکسیژن مورد نیاز در تصفیه بیولوژیکی هوازی بستگی به کاهش مقدار BOD موردنظردرتصفیه خانه دارد.

سیستم های تصفیه بیولوژیکی هوازی شامل هوادهی و تولید لجن فعال، صافی های بیولوژیکی، استخرهای اکسیداسیون و سیستم های چرخان می باشد.

سیستم های تصفیه فاضلاب هوازی چگونه کار می کنند؟

از آنجایی که این موجودات به اکسیژن نیاز دارند، سیستم‌های هوازی به وسیله‌ای برای تامین اکسیژن زیست‌توده با افزودن حوضچه‌های تصفیه فاضلاب نیاز دارند.

وارد کردن اکسیژن به زیست توده بسته به ترکیب شیمیایی فاضلاب در رابطه با نیازهای پساب، یک سیستم تصفیه بیولوژیکی فاضلاب از چندین فرآیند مختلف و انواع متعددی از میکروارگانیسم ها تشکیل شده باشد.

همچنین به روش های عملیاتی خاصی نیاز دارند که بسته به محیط مورد نیاز برای بهینه نگه داشتن نرخ رشد زیست توده برای جمعیت های میکروبی خاص متفاوت است.

اغلب لازم است هوادهی را کنترل و تنظیم کنید تا سطح اکسیژن محلول ثابتی حفظ شود تا باکتری‌های سیستم با سرعت مناسب برای برآوردن نیازهای تخلیه تکثیر شوند.

علاوه بر اکسیژن محلول، سیستم های بیولوژیکی نیاز به تعادل جریان ، PH، دما و مواد مغذی دارند.

در زیر نمونه‌هایی از انواع متداول سیستم‌های تصفیه فاضلاب بیولوژیکی هوازی، از جمله شرح مختصری از نحوه عملکرد آنها در یک رژیم تصفیه فاضلاب صنعتی آورده شده است.

لجن فعال

فرآیندهای لجن فعال که به طور گسترده در کاربردهای شهری مورد استفاده قرار می گیرد، زمانی رخ می دهد که فاضلاب از فاز تصفیه اولیه وارد مخزن هوادهی می شود.

پس از هوادهی در حضور میکروارگانیسم‌های هوازی معلق مواد آلی شکسته شده و مصرف می‌شوند.

جامدات بیولوژیکی تشکیل می‌دهند که به توده‌های بزرگتر یا لخته‌ها لخته می‌شوند.

لخته های معلق وارد مخزن ته نشین شده و با ته نشینی ازفاضلاب خارج می شوند.

سیستم‌های تصفیه لجن فعال معمولاً نیاز به فضای بیشتری دارند و مقادیر زیادی لجن را با هزینه‌های دفع مرتبط تولید می‌کنند.

اما هزینه‌های سرمایه و نگهداری در مقایسه با گزینه‌های دیگر نسبتاً پایین است.

لجن فعال در صورت مواد مغذی و اکسیژن کافی به علت رشد و تکثیر انواع مختلف میکروارگانیسم ها به وجود می آید.

اساس این روش تماس میکروارگانیسم های معلق با مواد زائد و استفاده مجدد از میکروارگانیسم ها می باشد. نظربه اینکه  میکروارگانیسم ها اکسیژن محلول را به سرعت مصرف می کنند.

بایستی همواره اکسیژن کافی تامین شود به عبارت دیگر باید مخلوط فاضلاب و لجن همواره هوادهی گردد.

اجزای اصلی سیسنم لجن فعال عبارتند از:

هوای دمیده شده در تانک هوادهی دو کار انجام می دهد:

- تامین اکسیژن کافی برای میکروارگانیسم ها

- هم زدن و مخلوط کردن پساب با لجن فعال و ایجاد سطح تماس بیشتر

در این قسمت توده میکروبی به نام لجن فعال با فاضلاب ورودی مخلوط می شود و مایع مخلوط را به وجود می آورد.

به طور مکانیکی با کمپرسور هوادهی می شود تا میکروارگانیسم ها، مشکلی از نظر تامین اکسیژن نداشته باشند.

بیوراکتورهای بستر ثابت یاFBBRS

این سیستم‌ها از مخازن چند محفظه‌ای تشکیل شده‌اند که در آن‌ها محفظه‌ها با سرامیک متخلخل، فوم متخلخل ویا پلاستیک بسته‌بندی می‌شوند.

سپس فاضلاب از بستر بی حرکت بستر عبور می کند.

این بستر طوری طراحی شده است که سطح به اندازه کافی بالا داشته باشد تا تشکیل بیوفیلم قوی با طول عمر جامدات طولانی را تشویق کند.

منجر به تشکیل لجن کم و کمترین هزینه دفع لجن می شود.

بیوراکتورهای بستر متحرک یاMBBR

MBBR ها معمولاً از مخازن هوادهی پر شده با حامل های بیوفیلم پلی اتیلن متحرک کوچک تشکیل شده اند.

امروزه حامل‌های بیوفیلم پلاستیکی از فروشنده‌های زیادی در اندازه‌ها و شکل‌های مختلف تولید می‌شوند. معمولاً استوانه‌ها یا مکعب‌هایی با قطر نیم تا یک اینچ هستند و به گونه‌ای طراحی می‌شوند که با بیوفیلم بی‌حرکت خود در سراسر بیورآکتور با هوادهی یا اختلاط مکانیکی معلق شوند.

به دلیل وجود حامل‌های بیوفیلم متحرک معلق، MBBR‌ها اجازه می‌دهند پساب‌های با BOD بالا در یک منطقه کوچک‌تر و بدون انسداد تصفیه شوند.

MBBR ها معمولا توسط یک زلال کننده ثانویه دنبال می شوند، اما هیچ لجنی به فرآیند بازیافت نمی شود.

لجن اضافی ته نشین و دوغابی که توسط کامیون خلاء خارج می شود.

بیوراکتورهای غشایی یاMBRs

MBR ها فن آوری های پیشرفته تصفیه بیولوژیکی فاضلاب هستند که لجن فعال رشد معلق معمولی را با فیلتراسیون غشایی، به جای ته نشینی، ترکیب می کنند.

MBRها با جامدات معلق و مخلوط بسیار بالاتر (MLSS) و زمان ماندن جامدات طولانی‌تر (SRTs) عمل می‌کنند.

در مقایسه با لجن فعال معمولی، ردپای بسیار کوچک‌تری با پساب با کیفیت بسیار بالاتر تولید می‌کنند.

MBR ها در درجه اول BOD و کل جامدات معلق (TSS) را هدف قرار می دهند.

اما یک MBR معمولی ممکن است شامل مخازن تصفیه هوازی سیستم هوادهی، میکسرها، مخزن غشایی، سیستم تمیز در محل و غشای الترافیلتراسیون فیبر توخالی یا ورق تخت.

در نتیجه MBR ها سیستمی با قابلیت  تصفیه بالا، سرمایه بالا و هزینه های نگهداری بالا شناخته می شوند.

جهت سفارش محصول باما تماس بگیرید.

تماس باما

روش های تصفیه بیولوژیکی پساب

درروش های تصفیه بیولوژیکی پساب به طور طبیعی در اثر فعالیت میکروارگانیسمها، مواد آلی به دی اکسیدکربن، کربن، آب و بخش کمی از آنها نیز به ترکیبات معدنی پایدار تجزیه می شوند.

این روش به دو صورت هوازیو بی هوازی انجام می شود.

تصفیه هوازی پساب

این تصفیه در حضور اکسیژن انجام می شود:

1) سیستم پخش ارگانیسمها در پساب و سپس تصفیه آنها نمونه ای از روش لجن فعال شده است. سایر روشها عبارتند از: روش حوضچه اکسایش از نوع هوادهی و روش حوضچة اکسایش بیولوژیکی.

2) سیستم تثبیت ارگانیسمها در ماده : این سیستم حاوی پوسته نازکی از میکروارگانیسمهاست که به ماده جامد چسبیده اند و با برخورد آنها به پساب، عملتصفیه آب صورت می گیرد.

این روش پوسته نازک حیاتی نامیده می شود که در آن روشهایی نظیر صافی قطره ای، دیسک چرخان، هوادهی تماسی، آبیاری زمین و صافی شنی متناوب بکار برده می شود.

مواد آلی پساب توسط میکروارگانیسمهای هوازی می توانند به روش زیر تجزیه شوند:

انواع حالت میکروارگانیسمها درروش های تصفیه بیولوژیکی پساب

1) به فرم مواد معلق پاشیده شده به شکل لخته در آب

2) به صورت مواد ته نشین شده بر روی مواد جامد شناور موجود درآب .

معمولاً در روش تصفیه، مورد اول روش لجن فعال شده و مورد دوم روش پوسته حیاتی نامیده می شود.

تصفیه بی هوازی پساب

درتصفیه بی هوازی، فرآیند تصفیه در مکانهای عاری از اکسیژن صورت می گیرد و تفاوت چندانی با نوع هوازی ندارد.

نمونه بارز تصفیه بی هوازی شامل دوروش گرم وسرد است. علاوه براین سیستم مذکور برای تصفیه شیرابه مواد زائد حجیم مؤثر است.

روش کار بدین ترتیب است که در مرحلة اول ، مقدار ماده آلی در این سیستم کاهش یابد و سپس عمل تصفیه با دستگاه تصفیه بی هوازی انجام شود. علاوه بر این، از سیستم مذکور به طور گسترد های بعنوان روش تصفیة لجن اضافی تولید شده در فرآیند لجن فعال، استفاده می گردد. روش تصفیه بیولوژیکی منحصراً در تصفیه فاضلاب شهری به کار می رود.

روش تصفیه بی هوازی بدون ذخیره هوا انجام می شود. دراین روش تجزیه مواد آلی به شکل زیر انجام می گیرد :

‏ CH‏ و 4 ‏CO‏ و 2 ‏NH‏ و 3 ‏H2O‏ و ‏H2S ‏→ ‏ (اسیدچرب)اسید آلی → ماده آلی

روش های تصفیه بیولوژیکی پساب، ثابت نگهداشتن شرایط زیست محیطی که سبب توسعه حداکثر توانایی میکروارگانیسمها میشود ضروری است. اساسی ترین شرایط زیست محیطی در این روش عبارتند از: دما و فضای نامناسب و PH.

انواع مختلفی از میکروارگانیسمها در تصفیه پساب شرکت می کنند. آن گروه از میکروارگانیسمها که نقش اصلی در تصفیه پساب دارند عبارتند از : باکتری، پروتوزوآ، جلبک و غیره .

بارگیری آلودگی و سرعت دفع آن توسط ارگانیسمها

اگرچه روش های تصفیه بیولوژیکی پساب متفاوت هستند اما یک اصل عمومی(که رابطه بین مقدارارگانیسم و مقدارماده آلاینده جدا شده است) درتمام آنها برقراراست.

به عبارتی در هر روش های تصفیه بیولوژیکی پساب برای به دست آوردن نرخ ثابت جداسازی، مقدارارگانیسمها و مقدار بار آلودگی همیشه باید در حد تعادل خاصی حفظ شود. این تصفیه در حضور اکسیژن انجام می شود.

اصلاح لجن تصفیه بیولوژیکی پساب

پس از تصفیه پساب دراثراستفاده از روشهای اصلاح بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی، لجنهای آلی و غیرآلی برجای خواهند ماند.

معمولاً برای دفع لجن، آن را از طریق آبگیری خشک می کنند. لذا ابتدا روشهای آبگیری لجن و سپس روشهای دفع آن مورد بررسی قرار خواهد گرفت. لازم به ذکر است که لجن باقیمانده در تصفیه خانه ها حاوی مقادیری از ترکیبهای سمِی و خطرناک می باشد.

1- روش آبگیری از لجن

انتخاب روش آبگیری از لجن به خصوصیاتی نظیر حضور مواد آلی، مواد معدنی، دانه بندی و غیره بستگی دارد . به طور خلاصه روشهای آبگیری از لجن شامل موارد ذیل می گردد :

1-1- روش آبگیری طبیعی

دراین روش، لجن به وسیلة تابش نور خورشید و یا هوا خشک می شود. بدین منظور لجن خیس بر روی بستری از ماسه ریز به قطر 20 الهی 30 سانتیمتر قرار داده میشود. این روش نه تنها به زمین زیاد نیاز دارد بلکه به شدت، تابع تغییرات آب و هوایی می باشد.

1-2- روش الک

ازماده منعقدکننده برای افزایش اندازه لجن استفاده می شود ودرنتیجه جداسازی ذرات جامد از مایع به توسط الک، میسرمی شود.

1-3- روش آبگیری مویین

دراین روش از اسفنج و دیگر جاذبهای آب برای کاهش حجم آب لجن استفاده می شود.

1-4- روش سانتریفوژ

در این روش با استفاده از نیروی سانتریفوژ، آب از لجن جدا می گردد.

1-5- صاف کردن درخلاء

صاف کردن تحت فشار کم با استفاده از پمپ خلاء صورت می پذیرد.

1-6- صاف کردن فشاری

لجن به وسیله کمپرسور، تحت فشار قرار می گیرد تا آب آن خارج گردد.

2- دفع لجنهای آلی

معمولاً سه روش زیر برای دفع لجنهای آلی مورد استفاده قرار می گیرد :

1 – روش سوزاندن

2 – روش تخمیر متان

3 – کمپوست کردن

دفع لجن های غیرآلی

لجنهای غیرآلی بسیار خطرناک هستند، اما روش دفع نهایی برای آنها ارائه نشده است. این نوع لجنها، پس از تثبیت مواد آلاینده دفع می شوند. شاید بهترین روش دفع لجنهای غیرآلی، استفاده مجدد از آنها در صنایع باشد.

جدول مقایسه عملکرد انواع روشهای آبگیری از لجن پس از تصفیه بیولوژیکی پساب

‏- جمع آوری و دفع لجن فاضلاب

در جهان امروز مسئله آلودگی محیط ، به ویژه منابع آب ، مشکلات بسیاری را در محیط زیست ایجاد کرده است جمعیت مناطق شهری به سرعت رو به افزایش است و به همین ترتیب صنایع نیز گسترش زیادی پیدا کرده اند.

دو، یعنی افزایش جمعیت و توسعه صنایع از نظر تنوع و تعداد از یکدیگر جداناشدنی هستند و هر دو سبب تولید مقادیر بسیار زیاد مواد پس مانده و مازاد به صورت مایع و یا جامد می شوند .

ورود این مواد به منابع آب مانند رودخانه ها، دریاچه ها، آبهای زیر زمینی، آلودگی آنها را موجب می گردند.

اثرات ورود فاضلابهای صنعتی به منابع آب عبارت اند از:

کاهش اکسیژن محلول در آب DO

ورود مقادیرزیاد مواد آلی قابل فساد به منابع آب توسط پسابهای صنعتی، سبب مصرف سریع اکسیژن محلول آب می گردد.

در حقیقت ، عمل تجزیه مواد آلی در آب ، که در نتیجه تغذیه باکتریهای هوازی برروی این مواد انجام می شود ، نیاز به مقداری اکسیژن دارد که در نتیجه اکسیژن موجود در آب ، که به صورت محلول می باشد به مصرف این کار می رسد و مقدار اکسیژن آزاد آب رو به کاهش می گذارد.

بروز چنین حالتی در منابع آب ، اثرات سوء بسیاری را با خود به همراه می آورد که از آن جمله می توان به نابود شدن موجودات آبزی و ایجاد بوی نامطبوع اشاره کرد .

برخی از صنایع که فاضلاب آنها محتوی مقدار زیادی مواد آلی بوده و سبب اکسیژن زدایی سریع آب می شوند عبارت اند از : صنایع تولید مواد غذایی (مانند کمپوت سازی، کنسروسازی، شیر و فراورده های آن ) کاغذ و مقوا سازی، نساجی، دباغی، تصفیه شکر و نشاسته سازی .

در بعضی فاضلابهای صنعتی افزون بر مواد آلی فساد پذیر ، که به طور زیست شناختی تجزیه شده و سبب مصرف اکسیژن آزاد آب می گردند ، برخی مواد نیز وجود دارند که به محض وارد شدن فاضلاب به منابع آب ، مستقیماً بااکسیژن محلول ترکیب شده و کم شدن غلظت اکسیژن آزاد را سبب می گردند.

فاضلاب های صنایع کاغذ و مقواسازی ، دباغی و چرمسازی ، فولاد سازی و پتروشیمی از آن جمله اند.

ته نشینی مواد جامد

در فاضلاب برخی از صنایع، مواد جامد معلق پس از ورود فاضلاب به منابع آب به سرعت در بستر این منابع ته نشین شده و پس ازمدتی سبب پرشدن آن می شود .

صنایعی که فاضلاب آنها چنین ویژگی را دارد عبارت اند از : معادن، ذوب فلزات، فولاد سازی، کاغذ و مقواسازی، شست و شوی ماسه و برخی صنایع تولید مواد شیمیایی که در آنها مواد شیمیایی از مقدار زیادی خاک و سنگ استخراج می شوند.

سمّیت

به کار بردن مواد گوناگون شیمیایی در صنایع موجب شده است که آبها در محیط زیست از طریق فاضلابهای صنعتی به این مواد شیمیایی آلوده گردند . این نوع آلودگیها در حقیقت چه از نظر تعیین و تشخیص نوع و غلظت آلوده کننده ها در آب و چه از نظر برطرف کردن و کنترل آلودگی در آب پیچیده ترین و مشکل ترین نوع آلودگی آب هستند.

ورود فاضلاب صنایع فلزی به آب سبب بالا رفتن غلظت انواع فلزات ( که بسیاری از آنها سمی هستند ) در آب می شود.
فاضلاب برخی صنایع تهیه مواد شیمیایی معدنی ممکن است دربردارنده موارد سمی مانند ترکیبات سیانور ، آرسنیک و غیره باشد که در صورت ورود این فاضلابها به آب ، غلظت هر یک از مواد سمی رو به افزایش میرود و حتی می تواند آب را مسموم سازد .
فاضلاب صنایع مواد شیمیایی آلی ، که شامل صنایع پتروشیمی می باشد ، حاوی مقادیر زیادی مواد آلی، است که اغلب آنها زیان آور می باشند .

از جمله این مواد آلی ، که سبب آلودگی منابع آب می شوند ، می توان هیدورکربنهای کلره و تعداد زیادی مواد شیمیایی که تحت عنوان آفت کشها برای مبارزه با آفات و نباتات و علفهای هرز بکار می روند را مثال زد.
مزه و بو

مواد زایدی که پس از ورود به آب ایجاد مزه و بوی نامطبوع می کنند از نظر آشامیدن ، پرورش ماهی و سایر موجودات دریایی غذایی و حتی استفاده از آب به منظور های تفریحی و ورزشی بسیار دارای اهمیت هستند، زیرا مزه و بوی نامطبوع این مواد در آب ، آن را برای آشامیدن نامناسب ساخته و سبب ایجاد مزه و بوی نامطلوب در گوشت آبزیان خوراکی می شود و کیفیت آب را برای مقاصد تفریحی پایین می آورد.

فاضلابهایی که سبب مزه و بوی نامطبوع در آب می شوند عبارت اند از :

فاضلاب صنایع کاغذ و مقواسازی
نساجی
استخراج و تصفیه نفت
پتروشیمی
دباغی و به طور کلی صنایع شیمیایی.

روغن و گریس

ریخت و پاش و نفوذ گریس و انواع روغنها هنگام کاربرد آنها در مصارف گوناگون شخصی ، صنعتی و تجاری و ورود آنها به منابع آب یکی از مزاحم ترین نوع آلودگی آبها می باشد.

به ویژه نشت مواد نفتی از نفتکش ها به علل گوناگون یکی از مشکلاتی است که همواره پیش می آید.

 نشت مواد نفتی به آب سبب وارد شدن خساراتی بسیار از جمله از بین رفتن آبزیان و پرندگان می گردد.

دفع پساب یا فاضلاب صنعتی

فاضلابهای صنعتی به نوبه خود نقشی بزرگ در آلودگی آبها در طبیعت ایفا می کنند .

در بسیاری نقاط ، فاضلابهای صنعتی را وارد شبکه فاضلاب شهری می کنند تا با فاضلابهای سطحی وخانگی مخلوط و یک جا تصفیه گردند.

گاهی نیز فاضلابهای صنعتی را در چاه و یا آبهای سطحی تخلیه می کنند که در هر حال می بایست قبلاً پالایش شوند.

برای دفع مناسب فاضلاب صنعتی ، نخست باید مقدار فاضلاب روزانه که وارد آب پذیرنده می شود و نیز عناصر موجود در آن را تعیین کرد، سپس بهترین شیویه آلودگی زدایی را برگزید .

با تصفیه فاضلاب و جداکردن موادب صنعتی ، نه تنها مخاطرات بهداشتی فاضلاب کاهش می یابد ، بلکه گاهی عناصر بازیافتی  آلود کنند ارزش اقتصادی دارند. از آب حاصله نیز می توان برای آبیاری زمینهای کشاورزی بهره جست.

جهت سفارش پکیج های تصفیه پساب باما تماس بگیرید.

جهت سفارش انواع تجهیزات تصفیه پساب از صفحه فروشگاه بازدید کنید.