عبارت تصفیه ثانویه به تمامی فرایندهای تصفیه بیولوژیکی انجام شده در تصفیه خانه اعم از هوازی و غیرهوازی اطلاق می شود. روشهای رایج در تصفیه ثانویه فاضلاب عبارتند از:
1- روش لجن فعال،
2- هوادهی ممتد،
3- لاگونهای هوادهی،
4- استخرهای متعادلسازی،
5- تصفیه بی هوازی،
عبارت تصفیه ثانویه به تمامی فرایندهای تصفیه بیولوژیکی انجام شده در تصفیه خانه اعم از هوازی و غیرهوازی اطلاق می شود. روشهای رایج در تصفیه ثانویه فاضلاب عبارتند از:
1- روش لجن فعال،
2- هوادهی ممتد،
3- لاگونهای هوادهی،
4- استخرهای متعادلسازی،
5- تصفیه بی هوازی،
روش لجن فعال بصورت یک فرایند پیوسته و با بازگشت مجدد لجن بیولوژیک شناخته می شود. سیستم لجن فعال از سه بخش اصلی تشکیل یافته است.
1- یک راکتور که در آن میکروارگانیسم های موجود در فاضلاب بصورت معلق و در معرض هوادهی قرار دارند.
2- جداسازی فاز جامد از مایع که معمولا در یک تانک جداسازی انجام می شود.
3- یک سیستم برگشتی برای بازگرداندن مواد جامد جدا شده از فاز مایع در تانک جداسازی به راکتور. ویژگی مهم روش لجن فعال شکل گیری مواد جامد لخته شده و قابل ته نشینی است که این مواد در تانکهای ته نشینی از فاضلاب جدا می شوند.
هوادهی ممتد (Extended) شبیه روش لجن فعال متعارف بوده اما از جهاتی با آن متفاوت است. ایده اصلی در این روش که آنرا از روش لجن فعال متعارف متمایز می کند، به حداقل رساندن میزان لجن اضافی تولید شده می باشد. این امر از طریق افزایش زمان ماند تامین می شود. بنابراین حجم راکتورها در این روش از حجم راکتورهای لازم برای روش لجن فعال بزرگتر است.
لاگونهای هوادهی حوضهایی با عمق 1.5 تا 4.5 متر هستند که در آنها اکسیژن دهی به کمک واحدهای هوادهی انجام می شود. جریان در لاگنهای هوادهی بصورت یکطرفه بوده و لجن دوباره به آن بازنمی گردد.
استخرهای متعادلسازی از هیچ تجهیزی جهت هوادهی استفاده نمی کنند. اکسیژن مورد نیاز این استخرها از طریق هوای عبوری از سطح فاضلاب و نیز جلبکها که با انجام عمل سنتز اکسیژن تولید می کنند، تامین می شود. استفاده از این روش زمانی امکان پذیر است که مساحت زیاد زمین با قیمت پایین در دسترس بوده و کیفیت مطلوب پساب تصفیه شده چندان بالا نباشد.
تصفیه بی هوازی علاوه بر تصفیه فاضلاب در هضم لجن نیز بکار می رود. این فرایند شامل دومرحله است:
1- تخمیر اسید،
2- تخمیر متان. در مرحله تخمیر اسید، مواد آلی به اسیدهای آلی و عمدتا اسید استیک می شکنند. در مرحله تخمیر متان، میکروارگانیسمهای متان اسیدهای آلی را به متان، دی اکسیدکربن و یک اسید با زنجیره کربن کوتاهتر تبدیل می کنند.
روش تصفیه بی هوازی به دلیل اینکه از هیچ تجهیزی استفاده نمی کند، روشی ارزان است. از طرف دیگر زمان ماند مورد نیاز آن در مقایسه روشهای هوازی بسیار بیشتر است. بوی بد حاصل از فرایند بی هوازی، که عمدتا ناشی از تولید H2S می باشد، سبب شده تا استفاده از این روش بخصوص در مناطق شهری با محدودیت مواجه شود
تصفیه بیولوژیکی :
تصفیه بیولوژیکی ،موثرترین روش برای کاهش مواد آلی موجود در آب ها و پساب ها است. این نوع تصفیه بر اساس نوع میکروارگانیزم های فعال در آن به دو دسته زیر تقسیم بندی می شوند :
1) تصفیه بیولوژیکی هوازی
2) تصفیه بیولوژیکی غیر هوازی
تصفیه بیولوژیکی هوازی : سیستم های تصفیه بیولوژیکی هوازی شامل هوادهی ، لجن فعال و صافی های بیولوژیکی استخرهای اکسیداسیون و سیستم های چرخان می باشند. در این روش میکروارگانیسم ها عامل اصلی واکنش های تجزیه مواد آلی هستند و انرژی حاصل از این سوخت و ساز برای ادامه حیات اعمال زیستی آنها بکار می رود. و محصولات حاصل از این سوخت و ساز مواد پایداری نظیر CO2 ، آب و آمونیاک می باشند. قسمتی از مواد آلی نیز برای ساخت و سنتز سلول های جدید مورد استفاده قرار میگیرند.
سلولهای جدید پروتوپلاسم سنتز
? آنزیم حاصل از میکرو ارگانیزم ها ? + ماده آلی
مواد حاصل از واکنش? انرژی
هوادهی و تولید لجن فعال : پسابی که وارد مخزن می شود ، دارای مواد آلی است که منبع تغذیه باکتری ها می باشد. باکتریها ، مواد آلی و اکسیژن موجود در پساب را مصرف کرده و CO2 تولید می کنند . سایر میکروارگانیزم ها نیز از باکتری ها تغذیه می کنند. بنابراین بعد از مرگ باکتری ها مقداری از مواد مصرف شده به سیستم برگردانده می شود ولی میکروب ها برای سنتز از مواد آلی استفاده می کنند و به رشد خود ادامه میدهند. بنابراین وارد کردن مقدار زیادی از میکروارگانیزم ها به یک مخزن پساب و دمیدن هوا در آن برای چند ساعت مواد آلی موجود در آب به مصرف میکروارگانیزم ها می رسد. سپس همین موجودات ذره بینی به صورت لخته هایی ته نشین می شوند و آب خروجی که مواد آلی خود را از دست داده به صورت شفاف از مخزن خارج می شود ، لخته های ته نشین شده به مخزن هوادهی بازگشت داده می شوند تا فرایند تکرار شود. باکتری ها و ذرات معلق را که قابلیت ته نشینی دارند به مخزن هوادهی وارد می سازند که به آن لجن فعال گفته میشود. هوای دمیده شده به داخل مخزن هوادهی دو کار انجام میدهد :
1) تامین اکسیژن کافی برای میکروارگانیزم ها
2) همزدن و مخلوط کردن پساب با لجن فعال و ایجاد سطح تماس بیشتر
تصفیه بیولوژیکی غیر هوازی :
سیستم های تصفیه بیولوژیکی هوازی ، سیستم های بسیار مناسبی برای حذف آلودگی های مواد آلی موجود در پساب هستند ولی مشکلاتی را نیز در بر دارند که یکی از آنها موضوع دفع لجن تولید شده می باشد که در حد بالایی از هزینه ها و فضای تصفیه خانه را به خود اختصاص می دهد. در تصفیه بیولوژیکی غیر هوازی پساب با تعداد زیادی از میکروارگانیزم ها مخلوط می شود که در این روش هوا دخالتی ندارد در این روش باکتری ها رشد می کنند و مواد آلی موجود در پساب را به دی اکسید کربن و گاز متان تبدیل می کنند. بر خلاف روش هوازی تصفیه پساب ، تصفیه غیر هوازی چنان است که انرژی مورد نیاز میکروارگانیزم ها بسیار کمتر است و در نتیجه رشد این باکتری ها از آهنگ کمتری برخورداری است و قسمت کوچکتری از پساب به سلول های جدید تبدیل می شوند و قسمت بیشتری از پساب ، قابل تجزیه به گاز متان و دی اکسید کربن می باشد . تغییر و تبدیل به گاز متان نشانگر تثبیت پساب می باشد و از آنجا که گاز متان غیر محلول و فرار است می توان آن را جمع آوری کرده و به عنوان منبع انرژی گرمایی مورد استفاده قرار داد.
امتیازات تصفیه به روش غیر هوازی :
1) تولید کم سلول های بیولوژیکی به عنوان لجن
2) احتیاج کم به مواد غذایی معدنی
3) عدم احتیاج به اکسیژن و وسایل هوادهی
4) تولید گاز متان به عنوان محصول نهایی
معایب تصفیه به روش غیر هوازی :
در این روش نسبت به روش تصفیه هوازی به دمای بالاتری نیاز است و دمای مورد قبول حدود 95-85 درجه فارنهایت می باشد. عیب دیگر این روش ، رشد نسبتا کند باکتری های تولید کننده گاز متان است لذا مدت زمان طولانی تری جهت شروع و بکار اندازی واحدهای تصفیه احتیاج است
تصفیه اولیه:
تصفیه اولیه فاضلاب شامل حذف مواد جامد معلق از فاضلاب و یا آماده سازی فاضلاب جهت ورود به قسمت تصفیه ثانویه می باشد. بخش ها مختلف تصفیه اولیه عبارتند از :
1- آشغالگیری،
2- ته نشینی،
3- شناورسازی،
4- خنثی سازی و متعادلسازی.
آشغالگیری به منظور حذف مواد جامد در اندازه های مختلف بکار می رود. ابعاد مجرای شبکه آشغالگیری بسته به کاربرد متفاوت می باشد. عمل تمیز کردن شبکه آشغالگیر می تواند بصورت دستی و یا مکانیکی انجام شود. آشغالگیرها به دو دسته شبکه بندی ریز و شبکه بندی درشت تقسیم می شوند و وظیفه محافظت پمپ ها و سایر تجهیزات تصفیه خانه در مقابل مواد جامد شناور در فاضلاب را بر عهده دارند.
ته نشینی به منظور جداسازی ذرات شناور در فاضلاب با استفاده از اختلاف چگالی میان ذرات با جریان فاضلاب بکار می رود. ته نشینی در یک و یا چند بخش از تصفیه خانه از قبیل :1- مخازن دانه گیری2- ته نشینی اولیه که قبل از تصفیه بیولوژیک قرار دارد و مواد جامد را جدا می سازد 3- ته نشینی ثانویه که بعد از تصفیه بیولوژیکی قرار داشته و لجن بیولوژیک تولید شده را از فاضلاب جدا می سازد? استفاده می شود.
شناورسازی به منظور جداسازی ذرات با چگالی پایین از فاضلاب بکار می رود. عمل جداسازی از طریق واردکردن حبابهای هوا به داخل فاز مایع انجام می شود. فاز مایع تحت فشاری بین 2 تا 4 اتمسفر قرار گرفته و سپس هوا تا حد اشباع در آن حل می شود. در ادامه فشار این محلول از طریق عبور از یک شیرفشارشکن به حد فشار اتمسفر می رسد. در نتیجه مقداری از هوای محلول تمایل به جدا شدن از فاز مایع پیدا می کند. ذرات جامد و یا مایع توسط هوای جدا شونده از فاز مایع به سطح مایع آمده و بر روی آن شناور می شوند.
خنثی سازی در برخی از قسمتهای تصفیه خانه کاربرد دارد. از جمله: 1- قبل از تخلیه آب تصفیه شده به محیط زیست. چراکه حیات موجودات آبزی به شدت نسبت به تغییرات هرچند ناچیز pH محیط از عدد 7 به شدت وابسته است. 2- قبل از شروع تصفیه بیولوژیک. برای انجام عمل تصفیه بیولوژیک pH محیط بین 6.5 تا 8.5 نگه داشته می شود تا حیات بیولوژیکی محتویات فاضلاب را تضمین نماید. عمل خنثی سازی را با افزودن اسید یا باز به جریان قلیایی یا اسیدی فاضلاب می توان انجام داد.
آشغالگیر آشغالگیری که اولین واحد تصفیه خانه های رایج می باشد، عمل حذف آشغالهای با اندازه نسبتا بزرگ از فاضلاب عبوری را انجام می دهد که منبع مهمی برای میزان BOD فاضلاب محسوب شده و نیز امکان آسیبب رسانی به تجهیزات مکانیکی تصفیه خانه را دارند. آشغالگیرها معمولا از میله های با جنس استیل که بصورت موازی کنار هم قرار می گیرند تشکیل شده و تمیز کردن آنها بصورت دستی و یا مکانیکی انجام می شود.
آشغالگیر مکانیکی آشغالگیر دستی |
|
|
شناور سازی (Floatation) شناورسازی عملیاتی است که برای جداسازی ذرات جامد یا مایع از یک فاز مایع بکار می رود. مواد قابل شناوری (بطور عمده روغنهای امولسیونی و مواد آلی) معمولاً در طراحی تجهیزات تصفیه مقدماتی در صنعت نسبت به مواد قابل ته نشینی از اهمیت بیشتری برخوردارند. به این منظور در بیشتر پالایشگاهها، واحدهای شیمیایی و سایر کارگاههای صنعتی از تجهیزات جداسازی آب - روغن، بجای تانکهای ته نشینی اولیه استفاده می شود.
API: American Petroleum Institute و CPI: Corrugatted Plate Interceptors تقسیم بندی می شوند.
جدا کننده Corrugated Plate Interceptors-CPI |
روند تصفیه فاضلاب به روش برکه تثبیت :
یکی از متداولترین روشهای تصفیه فاضلابهای شهری درتصفیه خانه های ایران ، روش برکه تثبیت بهمراه هوادهی می باشد، درذیل به اختصار به بررسی فرایندهایی که عمدتاً دراین گونه تصفیه خانه ها مورد استفاده قرارمی گیرد می پردازیم:
فرایندهای مورد استفاده در روش برکه تثبیت بطور کلی شامل موارد ذکر شده زیر می باشد که هرکدام از آنها به بخشهای مجزا تقسیم می شوند:
الف.فرایند فیزیکی یا مکانیکی
ب.فرایند بیولوژیکی
ج.فرایند شیمیایی
فرایندهای فیزیکی یا مکانیکی:
1.آشغالگیری
اولین مرحله ازفرایندهای فیزیکی در تصفیه خانه محسوب می شود که هدف ازآن حذف ذرات درشت ورودی به سیستم و جلوگیری از آسیب رساندن به سایر تجهیزات است.برای این منظورا زسرندهای مخصوص که با توجه به استانداردهای فاضلاب مورد نظر طراحی شده است استفاده می گردد
معمولاً دو سری از این آشغالگیرها در یک تصفیه خانه وجود دارد که تفاوتشان در ابعاد شبکه های جمع آوری کننده می باشد و عبارتند از:
الف.سرندهای دانه درشت ( Screen coarse)
ب.سرندهای دانه ریز:(Screen File)
2.حوضچه های دانه گیر:(Grite Chamber)
در اکثر تصفیه خانه هایی که به روش برکه تثبیت کار می کنند حوضچه هایی طراحی شده است که در داخل آنها بوسیله سیستم هوادهی ، هوا با فشار از طریق دیفیوزرها وارد فاضلاب شده و این عمل باعث اکسیژن رسانی به سیستم جهت فرایند بیولوژیکی و نیز کمک به ته نشینی وجداسازی ذرات شن وماسه وذرات چربی موجود در فاضلاب می شود.
بر روی حوضچه ها پلهای دانه روبی طراحی می شود که در هر بار حرکت رفت وبرگشتی خود بوسیله پاروها ذرات شن و ماسه را از کف و ذرات چربی معلق شده درروی سیستم را به ترتیب به سمت پمپهای دانه روب مستغرق درحوضچه ها و حوضچه های جداسازی چربی هدایت می کند.
3.کلاریفایرها:
از مهمترین دستگاههای موجود در تصفیه خانه های فاضلاب کلاسیفایر ها می باشند ومعمولاًدر مجاورت سیستم دانه گیر طراحی می گردد که قادر است ذرات شن و ماسه را از پساب پمپ شده توسط پمپهای دانه روب جدا کرده و پساب حاصل که ذرات شن و ماسه آن گرفته شده را دوباره به سیستم تزریق کند.
پس از این مراحل فاضلاب به سمت لاگونها (برکه ها) هدایت می شود تا در آنجا تحت اثر فعالیت باکتری ها فرایند بیولوژیکی آغاز گردد.
فرایندهای بیولوژیکی:
فاضلابی که ذرات جامد و معلق آن تا حد زیادی گرفته شده است پس از خروج از حوضچه های دانه گیر وارد لاگونها که در ابعاد مختلف ( با توجه به حجم پساب ورودی – ظرفیت تصفیه خانه و...) طراحی شده اند میشود وآنجا درمجاورت نورخورشیدوتوسط انواع جلبکها وباکتریها به روش فتوسنتز فرایند بیولوژیکی که عمدتاً شامل مراحل وبخشهای زیر است انجام می پذیرد:
1.لاگون بی هوازی:
که در داخل آن باکتری های بی هوازی قسمت عمده ای از بار آلی ورودی که عامل اصلی آلودگی فاضلاب است را تجزیه و تبدیل به گاز مونو اگسید کربن ، متان، دی سولفید هیدروژن و اسید استیک و... می کنند.
2.لاگون اختیاری:
در این برکه باکتری های بی هوازی و هوازی( که دراثرتزریق هوا به داخل فاضلاب در داخل حوضچه ها با گذشت زمان فعال شده اند) دراعماق مختلف روند تجزیه مواد آلی را ادامه می دهند.
3.لاگون تکمیلی:
فرایند حذف مواد آلی و ناپایدار باقیمانده در اثرفعالیت باکتری های هوازی در این برکه تکمیل و تبدیل به ترکیبات پایداری مانند دی اکسید کربن و آب می شوند و بار آلی فاضلاب تا جای ممکن کاهش می یابد وسپس از طریق سرریز خروجی، پساب تصفیه شده با رنگ سبز آبی شفاف که مربوط به وجود انوع دیاتومه ها و جلبکهای سبزوآبیست خارج می شود.
فرایند شیمیایی:
که درتصفیه خانه های آب بسیارحائزاهمیت وپرکاربرد است.این فرایند شامل افزودن مواد شیمیایی که کمک به فرایند تصفیه میکنند طی مراحل مختلف تصفیه به سیستم است و عمدتاْ این مواد شامل مواد منعقد کننده مانند ترکیبات آهن - آلومنیوم - پلیمرهای شبکه شونده (مقدار ماده منعقد کننده لازم برای یک نمونه آب یا پساب از روش آزمایش جارتست مشخص می شود) - افزودن کلر و... می باشد.در تصفیه خانه های فاضلاب معمولاً به افزایش کلر(کلرزنی) اکتفا میکنند درکلرزنی سه هدف اصلی دنبال می شودکه عبارتند از:
1.گند زدایی
2.از بین بردن رنگ
3.از بین بردن بوی پساب خروجی
عمل افزایش کلردر تصفیه خانه ها بوسیله پکیج تزریق کلر و پمپدوزینگ انجام می گیرد.
مشخصات مدیر وبسایت
عناوین یادداشتهای وبلاگ
بایگانی آرشیو ماهانه وبسایت
کلمات کلیدی وبسایت