به فرآیندهایی که در آن میکروارگانیسم ها و باکتری های هوازی و بی هوازی به مصرف مواد آلی موجود در فاضلاب می پردازند و منجر به حذف آنها می گردند اصطلاحا فرآیندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب گفته میشود.
فهرست مطالب
تصفیه بیولوژیکی فاضلاب چیست؟
میکروارگانیسم های موجود در طبیعت دارای ویژگی های مختلفی بوده و برای رشد در برابر اکسیژن هوا واکنش های متفاوتی را از خود نشان می دهند. برخی از این میکروارگانیسم ها با کمک اکسیژن هوا، مواد آلی را تجزیه و مصرف نموده و از این طریق رشد و تکثیر پیدا می کنند. در مقابل، گروهی دیگر از این میکروارگانیسم ها در شرایط بی هوازی، مواد آلی موجود در فاضلاب را تبدیل به هیدرولیز، تولید اسید ، استات سازی و در نهایت تولید متان از این مواد میکنند. نوع رفتار این باکتری ها در برابر اکسیژن هوا باعث شد تا در تصفیه فاضلاب به شیوه های مختلف و تحت عنوان فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی مورد استفاده قرار گیرند.
انواع فرآیندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب
روش های تصفیه بیولوژیکی فاضلاب را بر اساس نوع باکتری های به کار رفته در تصفیه آن می توان به گروه های زیر تقسیم بندی نمود:
تصفیه هوازی فاضلاب
تصفیه هوازی یکی از روش های بسیار پرکاربرد در تصفیه خانه های بزرگ صنعتی می باشد. در این روش موارد آلی موجود در فاضلاب با کمک لجن فعال و باکتری های هوازی تجزیه می شوند که گام مهمی در جهت زلال سازی فاضلاب ورودی می باشد. در این روش با استفاده از تجهیزاتی مانند هواده سطحی ثابت، هواده سطحی شناور و هواده عمقی عمل تزریق هوا به فاضلاب صورت می گیرد. در نتیجه بستر مناسب برای تجزیه مواد آلی به کمک باکتری های هوازی فراهم می شود.
نکته ی مهم در این بخش این است که به جهت افزایش کارایی تصفیه عموما در پساب های صنعتی ترکیبی از روش های هوازی و بی هوازی تصفیه فاضلاب به کار گرفته می شود.
انواع روش های هوازی تصفیه فاضلاب
روش هوازی به لجن فعال نیز معروف می‌باشد و قادر به حذف ۹۰ درصد BOD می‌باشد. برای طراحی و تولید پکیج های تصفیه بیولوژیکی فاضلاب روش های متنوعی وجود دارد که با توجه به نوع فاضلاب، مقدار و ظرفیت تصفیه خانه، شرایط دمایی و محیطی تصفیه خانه و غیره می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- لجن فعال متداول با جریان پیستونی CPF
- فرآیند راکتور بیولوژیکی MBBR
- لجن فعال اختلاط کامل CMAS
- تثبیت تماسی CSAS
- هوادهی گسترده EAAS
- تصفیه فاضلاب به روش IFAS
- رآکتور بیولوژیکی غشایی MBR
- فرآیند اوربال
- رآکترو ناپیوسته متوالی SBR
تصفیه بی هوازی فاضلاب
اساس و پایه تصفیه فاضلاب در این روش استفاده از باکتری های بی هوازی می باشد. به عبارت دیگر، در این روش از باکتری هایی استفاده می گردد که در شرایط بی هوازی منجر به هیدرولیز شدن مواد آلی و تبدیل شدن آنها به متان میشود. در طراحی و ساخت پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی با این روش، چند مرحله مهم مد نظر قرار میگیرد که عبارتند از:
- هیدرولیز
- اسیدوژنز
- متانوژنز
در این روش فاضلاب ورودی به تصفیه خانه ها در مرحله اول هیدرولیز می شوند. با انجام این مرحله چربی، کربوهیدرات و پروتئین به مواد محلول در فاضلاب تبدیل خواهند شد. در گام بعد مواد آلی ساده شده در مرحله هیدرولیز به اسید تبدیل شده و با انجام واکنش های شیمیایی منجر به تولید استات خواهند شد. در آخرین مرحله، گاز متان و لجن ته نشین شده در کف تصفیه خانه و فاضلاب تصفیه شده تولید خواهد شد.
انواع روش های بی هوازی تصفیه فاضلاب
در طراحی و تولید پکیج های تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی به کمک باکتری های بی هوازی نکات مهمی وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند و قادر است تا ۵۰ درصد آلودگی های آلی را تصفیه کند.فاکتور های بسیار مهمی که میتوان به آنها اشاره ph، دما، نوع مواد آلاینده موجود در فاضلاب و شرایط تصفیه خانه می باشند. از رایج ترین روش های تصفیه بی هوازی فاضلاب می توان به موارد زیر اشاره نمود: راکتورهای بی هوازی که عمدتا در تصفیه فاضلاب کاربرد دارند.
- تصفیه بی هوازی UASB
- راکتور بافل دار بی هوازی ABR
- راکتور تصفیه بی هوازی UAFB
- روش راکتور بافل دار UABR
- بیوراکتور غشایی AnMBR
تصفیه به روش بی هوازی با توجه به تولید گاز متان و عدم نیاز به تجهیزات برای هوادهی، از نظر مصرف انرژی نسبت به روش هوازی مقرون به صرفه تر می باشد. علاوه براین، در تصفیه هوازی میزان لجن تولیدی بیشتر از روش بی هوازی می باشد و می تواند به عنوان یک نقطه ضعف تلقی گردد.
تصفیه انوکسیک فاضلاب
یکی از رایج ترین مواد آلی موجود در فاضلاب های صنعتی و بهداشتی نیترات ها می باشند که حذف آنها نیاز به روش های مختلفی دارد. یکی از بهترین روش ها برای حذف نیترات ها، استفاده از روش های تصفیه بیولوژیکی انوکسیک می باشد. در این فرآیندها اکسیژن موجود در نیترات به عنوان اکسیژن گیرنده عمل می کند و منجر به حذف نیتروژن در آب و فاضلاب خواهد شد.
کاربرد تصفیه بیولوژیکی فاضلاب
تصفیه فاضلاب های صنعتی و بهداشتی در سه مرحله تصفیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی انجام میشود. به عبارت دیگر، مواد جامد معلق در فاضلاب با کمک آشغالگیر مکانیکی، آشغالگیر زوج توری یا دستی حذف شده و ذرات کلوئیدی و چربی موجود (به کمک دستگاه چربی گیر) در آن با روش های شیمیایی منعقد و با کمک اویل اسکیمر جمع آوری می گردد. با توجه به راندمان بسیار بالای این روش ها در افزایش کیفیت فاضلاب می توان از آنها در تصفیه خانه های مختلف استفاده نمود که برخی از آنها عبارتند از:
- تصفیه فاضلاب بهداشتی شهری
- تصفیه فاضلاب کشتارگاه ها
- تصفیه فاضلاب مراکز درمانی و بیمارستانی
- تصفیه فاضلاب کارخانجات مواد غذایی و نساجی
- تصفیه فاضلاب کارخانجات تولید مواد شوینده و بهداشتی و داروسازی
تجهیزات تصفیه فاضلاب به روش بیولوژیکی
در روش های تصفیه بیولوژیکی هوازی و بی هوازی، فاضلاب ورودی به تانک یا استخر تصفیه مراحل مهمی را طی خواهند کرد که عبارتند از: حذف ذرات جامد معلق، ته نشین شدن لجن تولید شده از پیوستن باکتری های تکثیر شده.
تجهیزاتی که برای این روش مورد استفاده قرار میگیرند عبارتند از:
- آشغالگیرهای دستی، مکانیکی و زوج توری
- پل لجن روب دوار، پل ته نشینی رفت و برگشتی، نیم پل ته نشینی برای جمع آوری لجن ته نشین شده در کف تصفیه خانه
- سیستم های هوادهی سطحی ثابت، شناور و دیوفیوزر یا عمقی
طراحی، تولید و ساخت پکیج تصفیه فاضلاب
با توجه به تنوع بالا در روش های تصفیه بیولوژیکی هوازی و بی هوازی و گستردگی تجهیزات برای پیاده سازی هر یک از موارد فوق و همچنین نیاز به تصفیه فیزیکی و شیمیایی در کنار این فرآیندها، استفاده از پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی می تواند بهترین گزینه باشد. گروه مهندسین مهاب پس از ارزیابی ویژگی های فاضلاب، نوع مواد آلی موجود در آنها، ظرفیت تصفیه خانه، شرایط محیطی و دمایی و PH و غیره فرآیند طراحی، تولید و ساخت پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی را انجام می دهد. تمام محصولات تولید شده در این گروه زیر نظر مهندسین و تکنسین های با تجربه مهاب در حوزه تصفیه آب و فاضلاب صورت میگیرد.
