بستن پنجره انتظار

فرآیند های بیولوژیکی

  

معرفی فرایند های بیولوژیک

به آن دسته از روشهایی که درآنها از فرآیندهای بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب استفاده میشود، روش های بیولوژیکی می گویند. در این روشها میکروارگانیسم ها (بویژه باکتریها) نقش اصلی را در فرآیند تصفیه برعهده دارند چرا که آنها با استفاده ازمکانیسمهای درونی خود مواد آلی موجود در فاضلاب را جذب کرده و از آن برای تولید سلول جدید و کسب انرژی استفاده می کنند.

از آنجاکه سهم عمده ای از آلاینده های فاضلاب را مواد آلی تشکیل می دهند، استفاده از روشهای بیولوژیکی امروزه بطور گسترده ای برای تصفیه فاضلاب ها متداول شده است. روشهای بیولوژیکی قادرند با هزینه ای پایین، طیف گسترده ای از آلاینده ها را مورد تصفیه قرار دهند.

انواع روش های فرایند بیولوژیک :
 

اگر تصفیه فاضلاب در حضور اکسیژن محلول صورت بپذیرد به آن فرآیند تصفیه هوازی اطلاق می‌شود و به روش‌هایی که از فرآیندهای هوازی در آنها استفاده می‌شود، روش‌های تصفیه بیولوژیکی هوازی گفته می‌شود. در این روش میکروارگانیسم‌ها عامل اصلی واکنش‌های تجزیه مواد آلی هستند و انرژی حاصل از این سوخت و ساز برای ادامه حیات زیستی آنها به‌کار می‌رود و محصولات حاصل از این سوخت و ساز مواد پایداری نظیر CO2، آب و آمونیاک می‌باشند. قسمتی از مواد آلی نیز برای ساخت و سنتز سلول‌های جدید مورد استفاده قرار می‌گیرند. متداول‌ترین روش‌های تصفیه بیولوژیکی هوازی عبارتند از:

  • فرایند لجن فعال

  • روش لجن فعال یا هوادهی گسترده یا ممتد (EAAS)

  • بیو راکتور غشایی(MBR)

  • SBR(راکتور ناپیوسته متوالی)

  • روش تثبیت تماسی(CSAS)

 

فرایند لجن فعال(Activated Sludge Process)

فرآیند لجن فعال (Activated Sludge) یک فرآیند بیولوژیکی هوازی تصفیه فاضلاب از نوع رشد معلق است. این فرآیند از حدود 100 سال پیش به‌طور گسترده‌ای برای تصفیه انواع فاضلاب‌های شهری و صنعتی به‌کار گرفته شده است. در این فرایند، لخته‌های ناشی از توده باکتری‌ها و میکروارگانیسم ها در فضای مخزن هوادهی معلق بوده و دائماً در حال حرکت هستند.

بخش عمده‌ای از مواد آلاینده فاضلاب را مواد آلی تشکیل می‌دهند که باکتری‌ها می‌توانند با تغذیه و مصرف آن‌ها باعث تصفیه فاضلاب شوند. بنابراین اصول تصفیه در این فرآیند بر مصرف مواد آلی توسط میکروارگانیسم‌ها و به خصوص باکتری‌ها استوار است. از این رو در این فرآیند برای پیشبرد روند تصفیه فاضلاب، ضروری است که تمامی شرایط برای رشد و تکثیر هر چه بهتر آنها فراهم گردد.

شکل (1)- شماتیک کلی فرایند بیولوژیکی لجن فعال

 

باکتری‌ها برای ادامه حیات و فعالیت خود دارای سه نیاز اساسی غذا، آب و اکسیژن هستند. غذای آنها در واقع همان مواد آلی است که در فاضلاب وجود دارد و باکتری‌ها با مصرف آنها باعث تصفیه فاضلاب می‌شوند. آب نیز به وفور در دسترس آنها قرار دارد چرا که محیط زیست آنها محیط فاضلاب بوده که یک محیط کاملاً آبی است. بنابراین با تأمین اکسیژن می‌توان شرایط اساسی رشد باکتری‌ها را فراهم کرد. به منظور تأمین اکسیژن مورد نیاز باکتری‌ها نیز به صورت عمقی در فاضلاب تزریق می‌شود.

واحد لجن فعال شامل مراحل زیر است:

  • هوادهی فاضلاب در حضور میکروارگانیسم معلق
  • جداسازی جامد و مایع پس از هوادهی،
  • تخلیه پساب ته‌نشینی شده،
  • خروج بیومس (زیست توده) اضافی،
  • بازگشت بیومس باقی مانده به مخزن هوادهی.
  • در لجن فعال، فاضلاب حاوی مواد آلی در یک حوضچه هوادهی که در آن میکروارگانیسم ها مواد معدنی معلق و محلول را متابولیزه می‌کند، هوادهی می‌شود. بخشی از مواد آلی به سلول‌های جدید احیا می‌شود و بخشی به CO2 و آب برای تولید انرژی اکسید می‌شود. در سیستم‌های لجن فعال، سلول‌های جدیدی که در واکنش ایجاد شده‌اند از جریان مایع به شکل یک لجن فولوکه شده در مخازن رسوب گیری حذف می‌شوند. بخشی از این زیست توده، به عنوان لجن فعال به مخزن هوادهی بازگشته و باقی مانده که لجن مازاد است، دفع می‌گردد.

    متغیرهای موثر در فرآیند لجن فعال

    متغیرهای اصلی فرآیند لجن فعال عبارتند از: رژیم اختلاط، سرعت بارگیری (loading rate)و طرح جریان.

    رژیم اختلاط

    به طور کلی، دو نوع رژیم اختلاط از فرآیند لجن فعال وجود دارد: جریان پلاگین (نهرگونه) و اختلاط کامل. در نوع پلاگین، رژیم اختلاط تنها با عبور جریان مایع مخلوط(mixed liquor) از مخزن هوادهی بدون هیچ گونه اختلاط با عناصر دیگر یا جریان‌های جلویی تعیین می‌گردد. در این حالت تنها اختلاط عرضی وجود دارد و هیچ نوع اختلاطی در طول جریان صورت نمی‌پذیرد.
    در رژیم اختلاط کامل، محتویات مخزن هوادهی به خوبی درهم آمیخته و یکنواخت است. بنابراین، در حالت پایدار، جریان خروجی از مخزن هوادهی ترکیبی مشابه با مخزن هوادهی دارد.

    در نوع رژیم اختلاط کامل (1) شرایط انتقال اکسیژن در مخزن هوادهی، (2) حساسیت زیست توده به بارهای متلاطم و ناگهانی، (3) شرایط محیطی محلی در مخزن هوادهی، و (4) کنترل سینتیک فرایند تصفیه فاضلاب از اهمیت بسزایی برخوردار است.

    سرعت بارگیری(loading rate)

    یکی از پارامترهای بارگیری مهم که در طی سالیان در صنعت تصفیه آب و پسآب توسعه یافته است، زمان ماند هیدرولیکی (HRT)می‌باشد که باq و d نشان داده می‌شود:

q = V
Q

  • V = حجم مخزن هوادهی، m3

  • Q = جریان فاضلاب، m3 / d

    یکی دیگر از پارامترهای بارگیری تجربی بارگیری آلی حجمی است که به عنوان BOD اعمال شده بر هر واحد حجم مخزن هوادهی در روز تعریف می‌شود.

    پارامتر بارگیری مشابهی نیز، تحت عنوان زمان ماند لجن (SRT) ، qc یا d در صنعت تصفیه فاضلاب متداول است:

qc = V X
QwXr + (Q-QwXe)

  • X، Xe و Xr به ترتیب غلظت MLSS در مخزن هوادهی، جریان خروجی و لجن بازگشتی می‌باشد. Qw میزان لجن فعال اضافی است.

    طرح جریان

    طرح جریان شامل موارد زیر می‌باشد:

    • الگوی اضافه کردن فاضلاب

    • الگوی بازگشت لجن به مخزن هوادهی و

    • الگوی هوادهی.

    فاضلاب می‌تواند در یک نقطه در ورودی وارد شود و یا در چند نقطه در سراسر مخزن هوادهی اضافه گردد. بازگشت لجن می تواند به طور مستقیم از مخزن رسوب به مخزن هوادهی یا همراه با هوادهی مجدد باشد. هوادهی می‌تواند به صورت یکنواخت انجام شود و یا اینکه از ابتدای مخزن هوادهی تا انتهای آن متغیر باشد.

    انواع فرآیند لجن فعال

    پس از اثبات کارایی بسیار خوب فرآیند لجن فعال در تصفیه انواع فاضلاب ها، اصلاحات و تغییرات مختلفی بر روی فرآیند انجام گرفته و انواع مختلفی از فرآیند لجن فعال بکار گرفته شد. در واقع تمامی این تغییرات برای سازگار کردن این فرآیند با نیازمندیهای مختلف از سیستم تصفیه بود بطوریکه امروزه از این فرآیند حتی برای تصفیه انواع فاضلاب‌های صنعتی که قابلیت تصفیه بیولوژیکی دارند، استفاده می شود.

    لجن فعال هوادهی گسترده ، SBR، تثبیت تماسی، MBR همگی شکل های مختلفی از فرآیند لجن فعال هستند.

     

    روش لجن فعال یا هوادهی گسترده یا ممتد (EAAS)

    فرایند لجن فعال با هوادهی گسترده(EAAS) تقریباً نزدیک به ۱۰۰ سال است که مورد استقبال قرار گرفته و از دیگر فرایندهای تصفیه فاضلاب کاربرد بیشتری دارد.

    فرآیند تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال هوادهی گسترده (Extended Aeration) جریان از نوع اختلاط کامل ویا نهرگونه(پلاگین) است. در اين فرآیند مخزن ته-نشینی اولیه حذف شده و با افزايش زمان ماند و كاستن از مقدار بارگذاري آلي سيستم، مقدار لجن توليدي به صورت قابل ملاحظه اي كاهش مي يابد. اين تغيير باعث مي شود كه حجم مخزن هوادهي حدود ۲ تا ۴ برابر بيشتر از فرآیند لجن فعال متعارفي باشد كه بدين سبب مقاومت سيستم نسبت به تغييرات كيفي و كمي فاضلاب ورودي افزایش مي يابد. همچنین زمان ماند بالا (18 تا 36 ساعت) در این فرآیند باعث می شود که حجم لجن تولیدی به مقدار قابل ملاحظه ای از فرآیند لجن فعال متعارفی کمتر باشد.. معمولاً در سیستم‌های لجن فعال با هوادهی گسترده میزان لجن تولیدی برابر ۲ درصد حجم فاضلاب ورودی به تصفیه خانه در نظر گرفته می‌شود. علاوه بر این، لجن به‌دست آمده از این روش تصفیه (EAAS )پایدار بوده و به خوبی آبگیری و خشک می‌گردد. همچنین زمان ماند هیدرولیکی بالا، تحمل این سیستم را نسبت به ایجاد شوک های ناشی از افزایش بار آلی، بیشتر کرده و عمل یکنواخت سازی نیز انجام می‌شود. در این فرآیند شرایط سن لجن حدود ۳۰- ۲۰ روز توصیه شده است.

    این سیستم عمدتاً به‌صورت پیش ساخته در مناطقی که دبی فاضلاب کم است (کمتر از 7500 مترمکعب در روز) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

  • بیو راکتور غشایی(MBR)

    تصفیه فاضلاب به روش MBR یکی از مدرنترین ومؤثرترین روش‌های تصفیه فاضلاب خانگی و صنعتی به شمار می‌آید. این روش تصفیه فاضلاب، ترکیبی از روش تصفیه بیولوژیکی فاضلاب و فیلتراسیون غشایی می‌باشد. در این نوع از روش تصفیه فاضلاب، فرایندهای ته نشینی، فیلتر شنی و گندزدایی با فیلتراسیون غشایی جایگزین می‌شوند.

    در فرآیند تصفیه فاضلاب به روش MBR ، سیستم غشایی نقش واحد ته نشینی در جداسازی جامدات معلق در سیستم لجن متعارف(CAS) را برعهده دارد. در واقع MBR یک فرآیند لجن فعال رشد معلق است که با یک سیستم غشایی (ممبرانی) ترکیب شده است. در فرآیندMBR معمولاً غشاها به‌صورت مستغرق در واحد هوادهی قرار می‌گیرند و به صورت مستقیم با فاضلاب و مایع مخلوط (Mixed Liquor) در تماس می‌باشند. در این فرآیند، مقداری هوا از کف واحد هوادهی وارد می‌شود تا سطح خارجی رشته‌های ممبرانی را تمیز نموده و جامدات عبور نکرده را از سطح ممبران‌ها کنار زده و آنها را تمیز کند. لجن مازاد در این فرآیند نیز معمولاً به‌صورت مستقیم از واحد هوادهی به خارج پمپ می‌شود.

 

 

SBR (راکتور ناپیوسته متوالی)

SBR مخفف واژه Sequencing Batch Reactor می‌باشد. SBR در اواخر سال ۱۹۷۰، پایه گذاری شد و بسیاری از تصفیه‌خانه‌های کوچک بوسیله این روش مورد بهره‌برداری قرار گرفتند.

فرآیند SBR مشابه با فرآیند لجن فعال (CAS) است با این تفاوت که سیستم تصفیه فاضلاب به حالت ناپیوسته می‌باشد و کلیه عملیات‌ها در یک مخزن به انجام می‌‌رسد. فرآیند SBR شامل مخزنی است که چهار مرحله پرشدن، هوادهی، ته‌نشینی و تخلیه فاضلاب در آن انجام می‌شود.

در این روش، ابتدا فاضلاب وارد مخزن شده و حدود 100-75 درصد از حجم مخزن را پر می‌کند. در مرحله بعد فاضلاب ورودی قطع شده و عملیات هوادهی انجام می‌شود. در این مرحله تصفیه بیولوژیکی فاضلاب انجام شده و باکتری‌ها مواد آلی را تجزیه و جذب می‌کنند. سپس، هوادهی و اختلاط قطع شده و با ایجاد یک محیط آرام و بدون اغتشاش، شرایط لازم برای لخته‌سازی و ته نشینی آماده می‌شود. با جداشدن لخته‌های لجن از فاضلاب، پساب حاصل، قابلیت تخلیه را خواهد داشت. تخلیه مخزن به‌گونه‌ای است که لجن بیولوژیکی همراه با پساب از مخزن خارج نشود.

SBR به دلیل حذف واحد ته‌نشینی ثانویه و سیستم برگشت لجن و امکان ساخت به صورت مدولار از هزینه کمتری نسبت به سامانه لجن فعال متداول برخوردار است. پیشرفت در تجهیزات هوادهی و سیستم‌های کنترلی و به‌کارگیری آنها در سیستم‌های SBR باعث برتری آن در مقایسه با روش لجن فعال متعارف گردید.

این فرایند گزینه مناسبی برای تصفیه فاضلاب‌هایی است که تنها در ساعات محدودی از شبانه‌روز تولید می‌شوند مانند کشتارگاه‌ها؛ چون هزینه تمام شده سیستم به شدت کاهش می‌یابد.

فرآیند تماس‌دهنده‌های بیولوژیکی چرخان (RBCs)

یکی از فرآیندهای بیولوژیکی هوازی تصفیه فاضلاب که در آن از رشد چسبیده برای فعالیت میکروارگانیسم‌ها و باکتری‌ها استفاده می‌شود، فرآیند RBC است. برخلاف فرآیند لجن فعال که در آن باکتری‌ها درون فاضلاب غوطه‌ورند. در این فرآیند باکتری‌ها به یکسری از صفحات چرخان چسبیده و بر روی آنها فعالیت‌های بیولوژیکی خود را که منجر به تصفیه فاضلاب می‌شوند، انجام می‌دهند.

این فرآیند برای اولین بار در سال 1960 در آلمان مورد استفاده قرارگرفت و بعدها در آمریکا نیز به‌کار برده شد. هم اکنون انواع مختلفی از این فرآیند در سراسر جهان و به خصوص در اروپا و آمریکا مورد بهره‌برداری قرارگرفته است.
البته تا به امروز فرآیند RBC نسبت به فرآیند لجن فعال نتوانسته کارایی مناسبی را از خود نشان دهد و تجربیات عملی از نصب سیستم‌های مختلف RBC مشکلاتی را در ساخت و بهره‌برداری از آنها نمایان ساخته است. همین معایب و مشکلات سبب کندی پیشرفت این سیستم و کاربرد محدود آن چه در ایران و چه در نقاط دیگر دنیا شده است.

 

روش تثبیت تماسی(CSAS)

فرایند تصفیه فاضلاب به روش تثبیت تماسی به این علت پیشنهاد شد که مشاهده شد دفه سوبسترا از جریان فاضلاب در زمان هیدرولیکی کوتاه و به سرعت صورت می گیرد. این پدیده زمانی رخ می دهد که درصد زیادی از سوبسترا به فرم ذرات غیرقابل ته نشین هستند.

اگر چه که انتقال سوبسترا از فاز مایع(جریان پساب) به فاز جاند (جرم میکروبی) خیلی سریع است ولی پایداری متعاقب سوبسترای مرتبط با فاز جامد ضروریست. این تاریخچه منجر به بکارگیری جریان تثبیت تماسی در تصفیه فاضلاب شد. در این روش به منظور کاهش حجم کلی واحد از دو تانک هوادهی و تثبیت استفاده می‌شود. در این فرآیند از دو مخزن تماس برای انجام فعالیت‌های بیولوژیکی استفاده می‌شود. فاضلاب پس از ته نشینی اولیه ابتدا وارد مخزن تماس شده و در دسترس باکتری‌ها قرار می‌گیرد. زمان ماند فاضلاب در این مخزن نسبتاً کوتاه و در حدود 60 دقیقه است.

به منظور جلوگیری از رشد باکتری‌های رشته‌ای غلظت لجن مخزن تماس کمتر از مخزن تثبیت است. در مخزن تماس BODمحلول تجزیه شده و همچنین کلوئیدها و مواد معلق جذب لخته میکروارگانیسم ها می شوند تا در مخزن تثبیت تجزیه گردند.

با تنظیم دبی لجن برگشتی، در مخزن تثبیت غلظت باکتری‌ها افزایش می‌یابد. به سبب آنکه غلظت باکتری‌ها در فرآیند تثبیت تماسی بیش از غلظت مورد استفاده در فرآیندهای لجن فعال متعارفی است، حجم مورد نیاز برای مخزن هوادهی کاهش پیدا می‌کند. پساب‌های بیمارستانی از جمله موارد کاربرد این روش هستند.

 

 

تصفیه بی هوازی فاضلاب معمولاً برای تصفیه فاضلاب با غلظت بالا انجام می‌شود. تاریخچه به کارگیری راکتورهای بی‌هوازی به قرن 19 برمیگردد، زمانی که موراس و کمرون یک استاونجر(پالایی کننده فلزات) و سپتیک تانک را توسعه دادند تا از میزان جامدات در سیستم فاضلاب بکاهند.

لجن بی‌هوازی حاوی گروه‌های مختلف میکروارگانیسم ها است که با عملکرد توأمان آنها، در نهایت از طریق هیدرولیز و اسیدی سازی، مواد آلی به بیوگاز تبدیل می‌شوند. بیوگاز به طور معمول شامل 70٪ متان (CH4) و 30٪ دی اکسید کربن (CO2) و مقادیر باقی مانده از گازهای دیگر (H2 وH2S) است. متان می‌تواند به عنوان یک منبع انرژی مورد استفاده قرار گیرد. راکتورهای بی‌هوازی می‌توانند به روش‌های مختلفی اجرا شوند و در طول سه دهخ گسترش فراوانی یافتند. رآکتور بی‌هوازی تماسی(ACP) و فیلترهای بی‌هوازی جریانی(UAF، UASB،FB و EGSB) از جمله این راکتورهای بی‌هوازی هستند.

رآکتور تماسی (ACP)با یک سیستم لجن فعال معمولی تحت شرایط بی هوازی قابل مقایسه است. لجن با فاضلاب در راکتور مخلوط می‌شود و سپس در مخزن رسوب دهی جدا می‌شود و به راکتور باز می‌گردد.

در راکتور جریانی بی هوازی(UAF) ورودی از پایین راکتور عمودی وارد می‌شود. لجن در رآکتور عمدتاً به شکل دانه‌ای است و یک پوشش در رآکتور تشکیل می دهد که اغلب دانه های لجن فشرده در پایین و دانه های سبک تر و فلوکه‌های لجن سنگین بالای آن قرار می‌گیرند. فولوکه‌های لجن بسیار سبک با جریان رو به بالا خارج می‌شود، البته امکان جمع‌آوری آن در مخزن رسوب گیری وجود دارد. بیوگاز در بالای رآکتور جمع‌آوری و دفع می شود و از آب خالص شده و لجن جدا می‌شود. ماندن لجن در UAF بر اساس چسبیدن بیوفیلم به مواد حامل جامد است. رسوب و گیرافتادن ذرات لجن بین درزهای مواد پرکن موجب تشکیل لخته‌های لجن نه‌نشینی خوب و مناسب می‌شود.

راکتورهای بی هوازی جریانی بستر لجن فعال(UASB)

راکتورهای بی هوازی جریانی بستر لجن فعال(UASB) از اوایل دهه هفتاد در کشور هلند توسعه یافت. تقریبا 90% از راکتورهای بی‌هوازی جدیدی که نصب می‌شود از این نوع است. در این سیستم مشابه با UAF لجن به سمت بالا در راکتور حرکت می‌کند و برعکس سیستم UAF مواد پرکن در راکتور حضور ندارند. نگهداری لجن در این راکتور بر پایه تشکیل آسان لخته از لجن ته‌نشینی هست(گرانول یا فولوکه)و به وسیله سیستم جداسازی داخلی گاز-مایع-جامد(GLSS Device) تشکیل می‌شود.

سیستم‌های بی‌هوازی گسترده (EGSB)

EGSB از لجن گرانولی استفاده می‌کندکه به وسیله خواص ته‌نشینی و متانوژی مناسب ایجاد می‌شود. وقتی نرخ بارگذاری لجن بالایی استفاده شود افزایش توانایی ته‌نشینی باعث می‌گردد بیوگاز کمتری در لخته گیر بیفتد. این سیستم مانند UASB انواعی از راکتور جریانی هست. تفاوت اصلی بین این دو، افزایش گردش لجن در EGSB است که به همراه دانه‌های لجنی بزرگتر، بار بیشتری را می‌توان در EGSB ( 30-15 کیلوگرم COD در مترمکعب در روز) لود نمود.

راکتور بستر سیالی(UAFB)

راکتور بی‌هوازی رشد ثابت با بسترسيال (UAFB) از نظر طرح فيزيكي مشابه راكتور بستر گسترده با جریان روبه بالا می‌باشد. اندازه دانه‌بندی بستر مشابه راكتور با بستر گسترده است؛ برگشت پساب خروجي براي فراهم كردن سرعت كافي روبه بالا مورداستفاده قرار می‌گیرد. از فرآیندهای UAFB بي‌هوازي براي تصفيه جریان‌های مواد زائد صنعتي خطرناک مورداستفاده قرارگرفته است. فرایند UAFB بر پایه چسبیدن تصادفی باکتری به ذرات حامل در حال حرکت است. ایت ذرات از جنس های شن ریز، بازالت، سنگ خارا و پلاستیک می‌باشند.

راكتوربافل دار بي هوازی(ABR)

یکی دیگر از روش‌های بی‌هوازی تصفیه فاضلاب استفاده از راکتورهای بی‌هوازی بافل دار می‌باشد. از مهم‌ترین ویژگی این روش سرعت‌بالای تصفیه آن است.

به دلیل ویژگی‌های هیدرولیکی خاص این نوع راکتور، زمان‌ماند جامدات در راکتور (SRT) بیشتر از زمان‌ماند هیدرولیکی (HRT) آن است به‌عبارت‌دیگر ویژگی خاص هیدرولیکی سامانه باعث جداسازی زمان‌ماند هیدرولیکی و زمان‌ماند جامدات شده و به این طریق تصفیه مناسب فاضلاب در زمان‌ماند کم‌حاصل می‌گردد.

روش تصفیه بدین ترتیب است که آن فاضلاب با عبور از میان تعدادی اتاقک به‌صورت پایین‌رونده و بالارونده، تصفیه می‌گردد. هر اتاقک از دو بخش پایین‌رونده و بالارونده تشکیل‌شده که معمولاً حجم و عرض بخش بالارونده 3 برابر بخش پایین‌رونده منظور می‌گردد.

به دلیل تقسیم این راکتور به اتاقک‌های مجزا، سامانه توانایی زیادی در مقابله با شوک‌های آلی و هیدرولیکی دارد و می‌توان گفت حساسیت این سیستم به تغییرات بسیار کمتر از دیگر دستگاه‌های بی‌هوازی مشابه است..

راکتور غشایی بی هوازی(AMBR)

یکی از جدیدترین نوع راکتورهای بی هوازی می‌باشد. در این نوع از غشا برای جداسازی لجن و آب استفاده می‌شود. تا به امروز تعداد محدودی از این سیستم ساخته شده است. مرحله خالص‌سازی اضافی اغلب بعد از تصفیه بی‌هوازی به‌منظور حذف کسرهای باقی مانده از COD و مواد مغذی نیتروژن و فسفات به کار می‌رود؛ در بیشتر موارد از تصفیه هوازی برای این کار استفاده می‌گردد.

مزایا و معایب تصفیه فاضلاب بی‌هوازی:

مزایا:

  • تشکیل بیوگاز:

آلاینده های آلی به بیوگاز با ارزش انرژی بالا تبدیل می‌شوند. از بیوگاز می‌توان استفاده‌های متعدد نمود. برای مثال، می توان، انرژی مورد نیاز سیستم تصفیه آب را به طور کامل یا جزیی تامین نمود.

  • بارگذاری بالا

بارگذاری حجمي (بار COD در مترمکعب حجم فعال در روز) در راكتور بي هوازي معمولاً 5 تا 10 برابر بيشتر از تصفيه فاضلاب هوازي است.

  • تولید بسیار کم لجن

رشد لجن در یک راکتور بی هوازی 4 تا 5 برابر کمتر از یک سیستم هوازی است.

در مواقعی که لجن بی هوازی تغذیه نشود، سیستم به حالت خاموشی آماده به کار قرار خواهد گرفت. یعنی دوره های طولانی‌تری را می تواند بدون غذا و با حداقل مرگ و میر لجن سپری کند. این سیستم تقریباً بلافاصله پس از شروع مجدد فعال خواهد شد.

معایب:

  • تجزیه ناقص ترکیبات آلی: نیاز به پس تصفیه به عنوان مثال، به‌کارگیری تصفیه هوازی؛
  • حذف ناقص مواد مغذی: پس‌تصفیه هوازی برای حذف مواد مغذی ضروری است؛

بیشترین کارآیی تصفیه در محدوده مزوفیلی (30 تا 37 درجه سانتیگراد) است؛ در نتیجه جریان ورودی در اغلب موارد باید حرارت داده شود.

  • قدرت کمتر سیستم به دلیل سمیت و بازدارندگی؛
  • مشکل بو

کاربرد

تصفیه بی هوازی در بخش‌های مختلف اجرا می‌شود. در بخش غذا، این تکنیک برای کاهش هزینه های بالای تصفیه هوازی با تجزیه جزیی بار آلی و تبدیل آن به بیوگاز به کار می‌رود.

فرآیندهای بی هوازی به طور متناوب برای تخمیر لجن هوازی و جریان پسآب آلی استفاده می شود.

شرایط کارکرد

در ابتدای تصفیه بی‌هوازی اغلب یک مخزن برای بافر کردن وجود دارد. زمان نگهداری در مخزن، معمولاً دو روز است. اسیدی شدن تا pH 5/5 یا 6 همراه با هیدرولیز مواد معلق اتفاق می‌افتد.

راکتورهای بی هوازی معمولاً زمانی برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود که فاضلاب مطابق با شرایط زیر است:

  1. غلظت COD از متوسط تا بالا
  2. دمای حدود 20 درجه سانتیگراد.
  3. غلظت نمک کم تا متوسط
  4. غلظت سولفات پایین (نسبت غلظت COD به غلظت سولفات کمتر از 10 باشد)
  5. غلظت کم چربی ها / روغن ها
  6. عدم وجود ترکیبات سمی
  7. جریان خروجی از تصفیه بی هوازی معمولاً شرایط تخلیه قابل قبول ندارد و نیاز به مرحله تصفیه اضافی دارد.

کارایی و سودمندی

راکتور بی‌هوازی می‌تواند برای از بین بردن پارامترهای زیر استفاده شود:

:COD به طور متوسط، رآکتور 80 تا 90 درصد COD ورودی را حذف می‌کند؛

N : مقدار 13 گرم نیتروژن در ازای حذف 1000 گرم COD حذف می‌شود؛

P: مقدار 3 گرم فسفر در ازای حذف 1000 گرم COD حذف می‌شود؛

حدوداً 0.4-0.35 نرمال مترمکعب بیوگاز به ازای حذف یک کیلوگرم COD تولید می‌شود. ارزش کالریک آن 20 تا 30 مگاژول / مترمکعب است.

پیچیدگی

با وجود فرآیندهای بیولوژیکی در راکتور بی هوازی، این یک سیستم نسبتاً ساده است و از لحاظ پیچیدگی، قابل مقایسه با سیستم تصفیه آب هوازی متداول است.

برای اطلاعات بیشتر بر لینک زیر کلیک کنید:

Wastewater_Treatment.

 

 

 

عضویت در خبرنامه

| 03195010820-21 | 03195010822

http://www.tukaparsian.ir

info@tukaparsian.ir

03195010820

دفتر مرکزی: اصفهان، میدان استقلال، بعد از پلیس راه سابق، کیلومتر 1(یک) بزرگراه آزادگان- شاهین شهر ، شرکت توکا پارسیان پیشرو

دفتر پژوهشی: اصفهان، بلوار دانشگاه صنعتی، شهرک علمی تحقیقاتی