تصفیه پیشرفته فاضلاب
  (حذف فسفر)

منابع ورود فسفر به فاضلاب

*صنایع مختلف

* منابع رواناب غیر نقطه ای

*تر کیبات دتر جنت فسفر دار

*استفاده از کود های شیمیایی فسفر دار

استراتژی انتخاب سیستم مناسب در حذف فسفر

      • توصیف استراتژی

      •داده های مربوط به پایش و اطلاعات مورد نیاز

      •راهکار های قابل اجرا در حذف فسفر

      •انتخاب سیستم مناسب

 توصیف استراتژی

      •تعیین استاندارد های مربوط به حدود مجاز فسفر در خروجی سیستمهای تصفیه

      •غربال  کردن روشهای مختلف با توجه به معیار ها

      •در هر مرحله از فرایند انتخاب? سیستمهای مختلف از نظر معیار های خاصی مورد مقایسه قرار می گیرند .

      •در هر مرحله مزایا و معایب روشهای مختلف تصفیه ذکر و باهم مقایسه می شوند.

نکته : در مجموع مفید بودن این استراتژی بستگی به میزان دقت اطلاعات اولیه دارد  

مهمترین فاکتور ها در انتخاب سیستم مناسب حذف

      •1-میزان حذف مورد نیاز

      •2- حجم و ابعاد تاسیسات

      •3-اثر فرایند بر فرایند های  دفع و حمل و نقل لجن

      •4-بررسی نیاز موقت و دائمی بودن  حذف فسفر

      •5- هزینه کل

      •6-اثر فرایند بر بهره برداری و نگهداری از تاسیسات

داده های مربوط به پایش و اطلاعات مورد نیاز

 -اطلاعات مورد نیاز برای سیستمهای جدید

-اطلاعات مورد نیاز برای سیستمهای موجود

اطلاعات مورد نیاز برای سیستمهای جدید

 الف) ملزومات خروجی تصفیه خانه

 * برای  سیستمهای  جدید التاسیس  اولین قدم در ارزیابی فرایند های حذف فسفر = تعیین استاندارد فسفر در فاضلاب خروجی ا زفرایند تصفیه

 * تعیین یا وضع استانداردهای  مربوط به مقادیر فسفر خروجی به صورت روزانه ? هفتگی ?  ماهانه و در صورت ممکن به صورت فصلی

 * تعیین استاندارد های مربوط به پارامتر های BOD5 ?  TSS ? PH ?NH4-N و نیتروژن کل برای  خروجی

نکته : ضرورت حذف آمونیا ک یا نیتروژن کل از خروجی اثر عمده ای بر انتخاب فرایند حذف فسفر دارد.

اطلاعات مورد نیاز برای سیستمهای جدید

ب) مشخصات فاضلاب

     - بعد از تعیین محدودیتها و استانداردها مقادیر  تمامی پارامترهایی که  برای آنها استاندارد تعریف شده است طی آنالیز های مختلف تعیین  می  شوند.

     - آگاهی از مشخصات فاضلاب در رسیدن به انتخاب بهترین سیستم و طراحی دقیق آن حایز اهمیت بسیار می باشد.

     - اندازه گیری PH  و قلیاییت بایستی در محل تعیین شود.

     - قلیائیت را می توان از روی قلیاییت منابع آب سرویس دهنده به منابع تولید کننده فاضلاب به دست آورد.

اطلاعات مورد نیاز برای سیستمهای جدید

      •ج) سایر اطلاعات مورد نیاز

     - گزینه های مختلف دفع لجن

     - مشخصات منطقه از نظر حضور صنایع

     - محل و ابعاد تصفیه خانه  زمین موجود و در دسترس

     - دوره طرح تاسیسات

     - دسترسی به مواد شیمیایی و هزینه مربوط به آنها

اطلاعات مورد نیاز برای سیستمهای جدید

نکته : در مناطق روستایی به دلیل کم بودن حجم تاسیسات و مشکلات مربوط به لجن  گزینه های گوناگونی از روشهای تصفیه را می توان استفاده کرد.

نکته : روشهایی شیمیایی معمولا به فضای کمتری نیاز دارند و لی هزینه های مربوط به بهره برداری و نگهداری از  بیشتر است.

نکته : روشهای بیولوزیکی به فضای بیشتر  و به مراتب به دقت و توجه بیشتری در بهره برداری و نگهداری نیاز دارد.

نکته : تولید لجن یک فاکتور حائز اهمیت در انتخاب سیستمهای حذف می باشد و بایستی در برآورد هزینه های مر بوط به سیستم در نطر گرفته شود.

اطلاعات مورد نیاز برای سیستمهای جدید

      •دوره طرح متعارف در طراحی سیستمهای حذف فاضلاب 20 سال می باشد

      نکته : روشهای شیمیایی برای دوره های طرح کوتاه مدت اقتصادی تر هستند.

      نکته : روشهای بیولوژیکی هزینه بالاتری داشته و برای دوره های ظرح طولانی توجیه اقتصادی دارند.

      •تفکیک مشترکین فاضلاب به خانگی ، صنتعی ، تجاری

      •بررسی اثر هر نوع از مشترکین بر مشخصات فاضلاب و تاثیر آن بر گزینه انتخابی در حذف فسفر

اطلاعات مورد نیاز برای سیستمهای موجود

در این حالت به آنالیز و مطالعات مقدماتی پیچیده تری نیاز داریم

مهمترین سوالاتی که مطرح است   :

1- آیا سیستمهای موجود قادر به رساندن غلظت فسفر در خروجی تا حدود استاندارد هستند.؟ و آیا می توان آنهارا برای این منظور بهینه کرد.؟

2- آیا ظرفیت هیدروولیکی تاسیسات موجود برای دبی پیشنهادی فعلی کافی می باشد؟

3- آیا عمر و شرایظ فعلی سیستمهای موجود  ظرفیت پذیرش تکنولوژیهای جدید را دارد؟

4- آیا سیستمهای موجود تصفیه به بهینه سازی  فرایند  و افزایش وسعت تاسیسات و یا هر دو نیاز دارند ؟

5- آیا سیستمهای  تصفیه بیولوژیکی مانند  سیستمهای فیلم ثابت یا رشد معلق با تکنولوژیهای حذف فسفر در تامین غلطت فسفر در خروجی تصفیه خانه تا حدود استاندارد ، سازگاری دارند؟

اطلاعات مورد نیاز برای سیستمهای موجود

      •بعد از جواب دادن به سوالات فوق  بررسی مشابهی به ترتیب زیر برای تاسیسات جدید بایستی صورت گیرد :

1- نوع ، ظرفیت و کارایی واحد های عملیاتی  موجود و در حال بهره برداری

     الف ) جریان مایعات

  - ظرفیت هیدرولیکی

  - ظرفیت بیولوژیکی

  - ظرفیت هوادهی

  - اصلاحات انجام شده و در دست انجام

    ب) جریان  جامدات

         - ظرفیت آبگیری و تغلیط جامدات

         - ظرفیت تثبیت و کارایی آن

         - ظرفبت دفع نهایی

         - سازگاری تکنولوژیهای قابل اجرا در حذف فسفر  با کنترل لجن

اطلاعات مورد نیاز برای سیستمهای موجود

2-عملکرد واحد های عملیاتی در ارتباط باحذف پارامتر های خاص شامل :

                        •         فسفر کل

                        •         TSS

                        •         BOD5

                        •         Total N

                                 •NH4-N

3-واحد های عملیاتی مستعمل و یا نیاز به جایگزینی و تعویض

4-ظرفیتهای استفاده نشده  و یا زیاد تر از حد  که بتوانند وارد سرویس  شوند.

5- نقاط تخلیه جریان های برگشت شده  در سیستمهای موجود کنترل لجن و میزان

بار آنها از نظر پارامتر های فوق

6-گزینه های در دسترس برای دفع لجن و ظرفیت و کارایی فرایند های کنترل لجن و توجه به در صد زمانی در سرویس بودن و ظرفیت بهره برداری موجود

اطلاعات مورد نیاز برای سیستمهای موجود

نکته : افزایش تجهیزات و بهره برداری از تکنولوژیهای جدید یا افزایش زمان بهره برداری از سیستمهای مو جود » نیاز به پرسنل جدید» افزایش هزینه ها   ( این هزینه های بایستی در محاسبات اقتصادی در نطر گرفته شوند)

راهکار های قابل اجرا در حذف فسفر

   الف) افزایش مواد شیمیایی

           1-افزایش نمکهای فلزی (آهن و آلومینیم)

           2-افزودن آهک

   ب) روشهای بیولوژیکی 

            عمدتا تکنیکهای تغیر شکل یافته ای از فرایند لجن فعال  می باشند که شامل:

           1 -فرایند فوستریپ (phostrip )

           2- فرایند اصلاح شده باردن فو (modified bardenpho process)

           3- فرایند A/O

           4-فرایند UCT (university of capetown)

           5- فرایند SBR ( sequencing batch reactor)

           6- فرایند های لجن فعال اصلاح شده از نطر عملیاتی

           7 -سیستم تلفیقی حذف بیولوژیکی فسفر

افزایش مواد شیمیایی

      •مشخصات مواد شیمیایی مورد استفاده و انواع

      •نقاط مناسب تزریق

      •عملکرد سیستمهای افزایش مواد شیمیایی

مشخصات مواد شیمیایی و انواع

مشخصات مواد شیمیایی وانواع

   - متداولترین نمکهای فلزی  مورد استفاده  سولفات آلومینیم (آلوم) و کلرید فریک می باشند

   - سولفات فروس و کلرید فروس که از محصولات جانبی عملیات فولاد کاری (steelmaking ) تحت عنوان آب ترش(pickle liquoir ) تولید می شوند و مورد استفاده قرار می گیرند.

   - آلو مینات سدیم عمدتا برای فاضلاب ها یی که قلیاییت کمی دارند استفاده می شوند.

   - کلرو هید رات آلومینیم و پلی آلو مینیم کلراید

   - برخی از انواع پلی مر های آنیونی

نکته : امروزه در اغلب تصفیه خانه ها آهک در حذف فسفر جای خود را به کلرید فریک و آلوم داده است.   ......... چرا؟

1-بالا بودن لجن تولیدی در مقایسه با نمکهای فلزی

2-مشکلات مربوط به بهره برداری و نگهداری تاسیسات و حمل و نقل آن

مشخصات مواد شیمیایی وانواع

اساس مکانیزم اولیه حذف فسفر با استفاده از نمکهای فلزی :

      واکنش یون فلزی با ارتوفسفات تا تشکیل رسوب نامحلول فسفات  فلزی

      •نکته : توصیه می شود به منطور تزریق مقادیر مناسب مواد شیمیایی و بهینه کردن شرایط واکنش آزمون جار حتمی انجام شود.