پکیج تصفیه فاضلاب

پکیج تصفیه فاضلاب به منظور تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب های بهداشتی- انسانی و پساب های صنعتی جهت جلوگیری از آلودگی های زیست محیطی و حفظ منابع آب، ساخته میگردد. کمیت و کیفیت فاضلاب تولیدی و خروجی از پارامترهای اصلی در طراحی پکیج های تصفیه فاضلاب به شمار برده میشود.

کاربرد پکیج تصفیه فاضلاب عمدتا برای تصفیه فاضلاب اجتماعات کوچک شامل مجتمع های مسکونی، هتل ها، بیمارستان ها، کارخانجات، کارگاه ها، صنایع و… میتواند باشد. مطابق استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست پساب تصفیه شده بایستی به یکی از سه منبع پذیرنده شامل آب های سطحی و چاه جذبی تخلیه و یا در مصارف کشاورزی و آبیاری فضای سبز استفاده گردد.

همچنین انواع تجهیزات الکترومکانیکال مورد نیاز پکیج تصفیه فاضلاب شامل پمپ لجن کش، پمپ سانتریفیوژ، بلوئر هوا، دوزینگ پمپ، دیفیوزر هوا، تابلو برق، لوله کشی، شیرآلات و… می باشد.

سازه پکیج تصفیه فاضلاب با توجه به ظرفیت، محل اجرا و شرایط محیطی در انواع فلزی، بتنی، پلی اتیلنی، کامپوزیتی و… ساخته میشوند که به صورت مدفون در زمین، نیمه مدفون و یا روی سطح زمین اجرا می گردد.

انواع فرایندهای بیولوژیکی در پکیج تصفیه فاضلاب

تصفیه فاضلاب یکی از مهم ترین اقدامات برای حفاظت از محیط زیست، منابع آبی و سلامت انسان ها به شمار می آید. در میان روش های مختلف تصفیه، فرایندهای بیولوژیکی جایگاه ویژه ای دارند؛ زیرا در این روش ها از توانایی طبیعی میکروارگانیسم ها برای تجزیه و حذف مواد آلی و آلاینده های موجود در فاضلاب استفاده می شود. پکیج تصفیه فاضلاب که امروزه در صنایع، مجتمع های مسکونی، بیمارستان ها، هتل ها و سایر واحدهای خدماتی به کار می روند، عمدتاً بر اساس اصول و فرایندهای بیولوژیکی طراحی و ساخته می شوند.

فرایندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب را می توان به دو گروه اصلی هوازی و بی هوازی تقسیم کرد. هر یک از این گروه ها شامل روش ها و سیستم های متنوعی هستند که بسته به نوع فاضلاب، میزان آلودگی، شرایط اقلیمی و اهداف تصفیه مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه به معرفی کامل این فرایندها پرداخته می شود.

۱) فرایندهای بیولوژیکی هوازی

در این دسته از روش ها، میکروارگانیسم ها برای تجزیه و اکسیداسیون مواد آلی نیازمند اکسیژن محلول هستند. اکسیژن معمولاً از طریق هوادهی مکانیکی یا دمنده های هوا به سیستم وارد می شود. مزیت این روش ها سرعت بالای تجزیه مواد آلی و کاهش سریع بار آلودگی است.

الف) لجن فعال (Activated Sludge)

فرایند لجن فعال یکی از رایج ترین و قدیمی ترین روش های بیولوژیکی در پکیج های تصفیه فاضلاب است. در این سیستم، فاضلاب خام وارد یک مخزن هوادهی می شود و در حضور اکسیژن و جمعیت زیادی از میکروارگانیسم ها، مواد آلی تجزیه می گردند. سپس جریان به حوض ته نشینی منتقل می شود تا توده های میکروبی و لخته های زیستی ته نشین شوند. بخشی از لجن ته نشین شده دوباره به مخزن هوادهی بازگردانده می شود تا غلظت میکروارگانیسم ها در سطح مطلوب باقی بماند و بخشی نیز به عنوان لجن مازاد دفع می گردد.

ویژگی های این روش عبارت اند از:

بازدهی بالا در حذف BOD و COD

قابلیت استفاده برای انواع فاضلاب های شهری و صنعتی

نیاز به انرژی نسبتاً زیاد برای هوادهی

تولید حجم قابل توجهی لجن مازاد

ب) هوادهی گسترده (Extended Aeration)

این فرایند یکی از زیرشاخه های لجن فعال است که زمان ماند طولانی تری برای فاضلاب در مخزن هوادهی در نظر گرفته می شود. در نتیجه، میزان مواد آلی به سطح بسیار پایینی کاهش می یابد و لجن تولیدی پایدارتر خواهد بود.

مزایای این روش:

طراحی ساده و بهره برداری آسان

لجن تولیدی کم و پایدار

مناسب برای پکیج های کوچک و متوسط مثل هتل ها، بیمارستان ها و مجتمع های مسکونی

نیاز به انرژی بیشتر نسبت به لجن فعال معمولی

پ) بیوفیلم ها (Trickling Filter و RBC)

در این فرایندها میکروارگانیسم ها روی سطح ثابتی مانند سنگریزه، پلاستیک، یا دیسک های چرخان رشد می کنند و لایه ای به نام بیوفیلم را تشکیل می دهند. فاضلاب از روی این سطوح عبور می کند و مواد آلی در تماس با بیوفیلم تجزیه می شوند.

دو نوع رایج:

صافی چکنده (Trickling Filter): فاضلاب روی بستری از سنگریزه یا مواد پلاستیکی پاشیده می شود. میکروارگانیسم ها روی این بستر رشد می کنند و تجزیه مواد را انجام می دهند.

دیسک های بیولوژیکی دوار (RBC): مجموعه ای از دیسک های بزرگ روی یک محور قرار دارند که به طور نیمه غوطه ور در فاضلاب می چرخند. میکروارگانیسم ها روی سطح دیسک ها رشد می کنند و در حین چرخش، اکسیژن مورد نیاز تأمین می شود.

مزایا:

مصرف انرژی کم تر نسبت به سیستم های لجن فعال

بهره برداری ساده

امکان کارکرد مناسب در بار آلودگی کم

ت) لاگون های هوادهی

لاگون های هوادهی حوضچه های بزرگی هستند که در آن ها فاضلاب برای مدت طولانی نگهداری می شود. اکسیژن از طریق دستگاه های هواده وارد لاگون می شود و میکروارگانیسم ها مواد آلی را تجزیه می کنند.

ویژگی ها:

هزینه ساخت پایین

نیاز به زمین وسیع

مناسب برای جوامع کوچک و مناطق روستایی

راندمان پایین تر نسبت به لجن فعال

۲) فرایندهای بیولوژیکی بی هوازی

در این دسته از روش ها، میکروارگانیسم ها بدون نیاز به اکسیژن آزاد فعالیت می کنند و مواد آلی را به موادی مانند متان، دی اکسیدکربن، هیدروژن سولفید و ترکیبات ساده تر تبدیل می کنند. این روش ها معمولاً برای فاضلاب هایی با بار آلی بالا یا لجن مازاد استفاده می شوند.

الف) هاضم های بی هوازی (Anaerobic Digesters)

در این سیستم ها لجن یا فاضلاب با بار آلی بالا در مخازن بسته و بدون اکسیژن نگهداری می شود. در طی این فرایند، تجزیه بی هوازی در چند مرحله شامل هیدرولیز، اسیدوژنز، استات زایی و متانوژنز صورت می گیرد. حاصل این فرایند گاز متان و دی اکسیدکربن است که می تواند برای تولید انرژی استفاده شود.

مزایا:

کاهش قابل توجه حجم و پایداری لجن

تولید گاز متان به عنوان منبع انرژی تجدیدپذیر

مناسب برای فاضلاب صنعتی با بار آلی بالا

ب) راکتورهای UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)

این راکتورها نوعی سیستم بی هوازی پیشرفته هستند که در آن فاضلاب از پایین وارد مخزن می شود و در حین عبور از لایه های لجن دانه ای، مواد آلی تجزیه می شوند. این سیستم بازده بالایی دارد و گاز متان تولید شده در بالای مخزن جمع آوری می شود.

ویژگی ها:

راندمان بالا در حذف BOD

تولید گاز بیوگاز قابل استفاده

اشغال فضای کم نسبت به هاضم های سنتی

پ) لاگون های بی هوازی

این حوضچه ها مشابه لاگون های هوازی هستند اما در شرایط بدون اکسیژن فعالیت می کنند. لاگون های بی هوازی برای فاضلاب هایی با بار آلی زیاد مثل فاضلاب صنایع غذایی یا کشتارگاه ها به کار می روند.

مزایا:

هزینه ساخت پایین

تولید انرژی به صورت بیوگاز

نیاز به زمان ماند طولانی و زمین وسیع

۳) فرایندهای ترکیبی (هوازی ـ بی هوازی)

در بسیاری از پکیج های مدرن تصفیه فاضلاب، ترکیبی از فرایندهای هوازی و بی هوازی به کار گرفته می شود تا کارایی سیستم افزایش یابد. هدف اصلی از این ترکیب، حذف بهتر مواد آلی، نیتروژن و فسفر است.

الف) فرایند SBR (Sequencing Batch Reactor)

این سیستم نوعی لجن فعال نوبتی است که در یک مخزن واحد عملیات هوادهی، ته نشینی و تخلیه فاضلاب تصفیه شده به صورت متوالی انجام می گیرد. در برخی چرخه ها، شرایط بی هوازی و هوازی به تناوب ایجاد می شود که این موضوع موجب حذف هم زمان نیتروژن و فسفر می شود.

ویژگی ها:

راندمان بالا در حذف آلاینده ها

انعطاف پذیری زیاد در بهره برداری

مناسب برای فاضلاب های متغیر

ب) فرایند A2/O (Anaerobic-Anoxic-Oxic)

این فرایند سه مرحله ای شامل ناحیه بی هوازی، ناحیه بدون اکسیژن (انیوکسیک) و ناحیه هوازی است. ابتدا در ناحیه بی هوازی فسفر آزاد می شود، سپس در ناحیه انیوکسیک نیتروژن به صورت گاز نیتروژن دفع می گردد و در نهایت در ناحیه هوازی مواد آلی و فسفر اضافی حذف می شوند.

پ) MBR (Membrane Bioreactor)

این سیستم ترکیبی از فرایند لجن فعال و فناوری غشایی است. در این روش به جای استفاده از حوض ته نشینی ثانویه، غشاهای میکروفیلتراسیون یا اولترافیلتراسیون برای جداسازی لجن و آب تصفیه شده استفاده می شوند.

مزایا:

کیفیت بالای پساب خروجی، مناسب برای استفاده مجدد

نیاز به فضای کم

امکان حذف کامل میکروارگانیسم های بیماری زا

۴) انتخاب فرایند بیولوژیکی مناسب در پکیج تصفیه فاضلاب

انتخاب روش بیولوژیکی بستگی به عوامل مختلفی دارد از جمله:

نوع و میزان آلودگی فاضلاب

دبی ورودی

فضای موجود برای احداث سیستم

هزینه سرمایه گذاری و بهره برداری

نیاز به کیفیت نهایی پساب (برای تخلیه یا استفاده مجدد)

به طور مثال برای یک بیمارستان یا هتل معمولاً از سیستم هوادهی گسترده یا MBR استفاده می شود، در حالی که برای صنایع غذایی با بار آلی بالا، سیستم های بی هوازی مثل UASB یا هاضم بی هوازی مناسب تر هستند.

جمع بندی

فرایندهای بیولوژیکی قلب اصلی پکیج های تصفیه فاضلاب محسوب می شوند. این فرایندها به دو دسته کلی هوازی و بی هوازی تقسیم می شوند که هر یک دارای روش ها و تکنولوژی های متنوعی هستند. روش های هوازی مانند لجن فعال، هوادهی گسترده، بیوفیلم ها و لاگون های هوادهی بیشتر برای فاضلاب شهری و با بار آلودگی متوسط کاربرد دارند. در مقابل، روش های بی هوازی مانند هاضم ها، UASB و لاگون های بی هوازی برای فاضلاب صنعتی با بار آلی بالا مناسب ترند. همچنین فرایندهای ترکیبی نظیر SBR، A2/O و MBR امکان دستیابی به راندمان بالاتر و پساب با کیفیت تر را فراهم می سازند.

بنابراین، آشنایی کامل با انواع فرایندهای بیولوژیکی و درک مزایا و محدودیت های هرکدام برای طراحی و انتخاب یک پکیج تصفیه فاضلاب کارآمد ضروری است.

تماس با تولید کننده پکیج تصفیه فاضلاب با شماره 02188722027 و موبایل 09126147685 گروه صنعتی ناب زیست.