دسته: تصفیه فاضلاب

تازه های تصفیه فاضلاب : تحقیق، توسعه و اصلاح روش ها و سیستم های تصفیه فاضلاب، تصفیه آب، مدیریت لجن و تجهیزات و ملزومات این سیستم ها همواره یکی از مهم ترین اهداف مهندسان شرکت تصفیه هوشمند آویسا بوده است. در ادامه به بررسی کوتاه 24 از مورد از جدیدترین دستاوردها در صنعت آب و فاضلاب خواهیم پرداخت.

تازه های تصفیه فاضلاب : پرس پیچی آلفا لاوال (Alfa Laval)

شرکت آلفا لاوال به تازگی اقدام به ارائه نوع جدیدی از پرس های پیچی فشرده با ایمنی و مدت زمان کاری بالا نموده است. به کارگیری یک موتور دنده مستقیم و سرعت چرخش آهسته در این تجهیز موجب به حداقل رساندن مصرف انرژی و سروصدا شده است. این سیستم دارای یک درام کاملا محصور با دریچه های بازرسی می باشد که استفاده از صفحه های سیمی در آن به جای صفحات سوراخ دار باعث چشمگیر هزینه های تعمیر و نگهداری شده است. قرار گرفتن موتور در بخش خروجی سیستم نیز موجب کاهش ریسک های مربوط به آسیب های این قطعه و سهولت بازرسی و سرویس گشته است.استفاده از یک میکسر لجن/پلیمر موجب کاهش مصرف پلیمر در این سیستم شده است. این سیستم بسیار کاربر پسند می باشد و نیاز به کمترین میزان راهبری را دارد چرا که تنظیم نمودن پارامترها و متغیرها در آن بسیار ساده و آسان است.

 

تازه های تصفیه فاضلاب : جداساز آندریتز (Andritz Separation)

 

بلت پرس های جدید این شرکت با طراحی منحصر به فرد خود موجب کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری و ساده سازی بهره برداری از این تجهیز شده است. طراحی این تجهیز با ارتفاعی نسبتا کوتاه (ارتفاع کلی 1.5 متر) موجب کاهش هزینه های مربوط به ساخت، حمل و نقل و مقدار فضای مورد نیاز شده است. قرار گرفتن بخش ثقلی این تجهیز در بهترین موقعیت ممکن موجب تسهیل عملیات تعمیر و نگهداری می گردد.

طراحی ماژولار این سیستم این امکان را فراهم می سازد تا به سادگی و بدون نیاز به اعمال تغییرات در قاب و بدنه ی اصلی دستگاه تعداد رول ها را متناسب با نیاز تغییر دهید. اضافه شدن ناحیه ثقلی کمربند سوم به این مدل، توانایی آبگیری راحت و موثر را برای مواد ورودی (با مقدار جامدات کم) را فراهم نموده است. هم چنین از دیگر نقاط قوت این دستگاه به کارگیری PLC در مدار فرمان آن می باشد که موجب کارکرد هرچه دقیق تر و راحت تر آن شده است.

 

تازه های تصفیه فاضلاب : مگا دیسک فیلتر آکوا ایروبیک سیستم (Aqua-Aerobic Systems)

این شرکت به تازگی محصول جدید خود را با عنوان آکوا مگا دیسک فیلتر ارایه داده است که از آن می توان در فرآیندهای تصفیه تکمیلی تصفیه خانه های فاضلاب استفاده نمود. قطر هر کدام از دیسک ها چیزی در حدود 3 متر می باشد که برای راحتی نصب و نگهداری از 8 بخش تشکیل شده اند. هر فیلتر می تواند تا 24 دیسک را در خود جای دهد و تا 90000 مترمکعب در روز تصفیه انجام دهد. این تجهیز دارای یک پمپ بک واش 11 کیلوواتی و موتور 3.7 کیلوواتی می باشد.

این سیستم مقادیر TSS و NTU را به شدت کاهش می دهد و قابلیت استفاده برای بارگذاری بالای هیدرولیکی و مواد جامد را دارا می باشد. این سیستم جز در زمان های بک واش هیچ بخش متحرکی ندارد که همین عامل موجب کاهش چشمگیر مصرف انرژی می گردد. از دیگر ویژگی های این فیلتر می توان به دبی بالای آن و میزان بک واش کم مورد نیاز اشاره نمود، هم چنین سیستم کنترل آن به صورت اتوماتیک و توسط PLC می باشد. از اصلی ترین موارد استفاده آن می توان به استفاده مجدد و بازچرخانی آب، حذف فسفر و افزودن آن به فیلترهای بستر عمیق اشاره نمود.

 

تازه های تصفیه فاضلاب : فرآیند آبگیری کمبی (Cambi)

 

کمبی به تازگی اقدام به معرفی فرآیند جدید نموده است که برای افزایش توانایی آبگیری جامدات بیولوژیکی (biosolids) به مقدار 60 تا 75 درصد مواد جامد خشک طراحی شده است. این فرآیند با تخریب مواد اجزا پلیمری خارج سلولی (EPS) آغاز می شود که همین امر می تواند تا 80 درصد از آب موجود در جامدات بیولوژیکی را به صورت یکپارچه بهم متصل نماید.

EPS تخریب شده و سایر مواد سلولی به عنوان مواد حل شده و ذرات کوچک موجود در واحد آبگیری به هاضم بی هوازی بازگردانده می شوند. سپس جامدات گرم شده در سانتریفوژ آبگیری می شوند و نیازی به پلیمر ندارند. مرحله پایانی شامل خنک نمودن و خشک سازی بیشتر محصول می باشد که این کار عمل عاری از هرگونه پاتوژن است. تحقیقات نشان می دهند که انرژی موجود در بخش گرمایش در کنار بیوگاز تولید شده در طول فرآیند، غالبا انرژی بیشتری از میزان انرژی مورد نیاز فرآیند تولید می نماید.

 

تازه های تصفیه فاضلاب : اپلیکیشن بجرمتر (Badger Meter)

 

 

این کمپانی به تازگی اقدام به ارائه اپلیکیشنی برای تلفن های همراه نموده است که مشترکین می توانند به کمک آن میزان مصرف خود را به سادگی مشاهده و کنترل نمایند. در حال حاضر این برنامه تلفن همراه با عنوان EyeOnWater در دسترس مشتریان می باشد و تنها برای مشترکینی ارائه شده است که برنامه راهبردی AMA شرکت را اجرا و پیاده سازی نموده اند. این برنامه در نسخه های اندروید، مک و ویندورز ارایه شده است.

به گفته ی رئیس بخش بازاریابی مجموعه این برنامه بسیار قدرتمند می باشد و چیزی فراتر از یک اطلاع رسانی ساده در رابطه میزان مصرف آب می باشد به طوری که به کمک آن می توان اقدامات بسیار تاثیر گذاری در راستای کاهش هزینه ها و حفظ منابع انجام داد. این برنامه شامل ویژگی های گرافیکی متعددی از قبیل نشان دادن میزان مصرف اخیر و مقایسه آن با میانگین مصرفی، الگوی مصرفی، نمودارهای حجمی و زمانی مصرف، هشدار بروز نشتی، ارائه پیشنهادات و شخصی سازی اطلاعات در راستای ارائه بهترین راهکارهای کاهش مصرف و هزینه و … .

 

تازه های تصفیه فاضلاب : فرآیند بیوفیلم بیوواتر تکنولوژی (Biowater Technology)

 

بیوواتر تکنولوژی چندی پیش از فرآیند بیوفیلم CFIC که برای افزایش ظرفیت تصفیه خانه فاضلاب و پکیج تصفیه فاضلاب، کاهش فضای مورد نیاز و هزینه انرژی طراحی شده است، رو نمایی کرد. در این فرآیند وجود جریان مداوم و سیستم تعبیه شده در راستای تمیز نمودن متناوب سیستم موجب بهبود رشد بیولوژیکی بر روی مدیاهای پلی اتیلینی می گردد.

این مدیاها موجب ایجاد سطحی محافظ برای رشد باکتری ها می شوند. راکتور CFIC حاوی مدیاهایی فشرده می باشد که همین امر موجب جلوگیری از حرکت بیش از حد آنها در مقایسه با مدیاهای موجود در راکتورهای بیوفیلم با بستر متحرک می شود. از مهم ترین مزیای این سیستم می توان به کاهش 20 تا 30 درصدی مصرف انرژی، خروجی ای با کیفیت بسیار بالا، کاهش هزینه های اولیه و بهبود فرآیند تصفیه بیولوژیکی و کمک به بالا بردن راندمان ممبران ها اشاره نمود.

 

تازه های تصفیه فاضلاب : فرآیند لجن فعال هیبرید – بلوواتر بیو (Bluewater Bio – Hybrid Activated Sludge Process)

 

شرکت بلوواتر بیو به تازگی از فناوری جدید لجن فعال هیبریدی (HYBACS) برای حذف مواد مغذی رو نمایی کرده است. این فرآیند شامل دو مرحله ی تصفیه بیولوژیکی می باشد که به دنبال آن زلال سازی صورت می پذیرد. مرحله ی اول با بکارگیری واحدهایی از فناوری راکتور پیشرفته با شفت سرخود (SMART) انجام می پذیرد که شامل بیومس ها نیز می باشد. مرحله دوم نیز شامل فرآیند تصفیه متداول لجن فعال می باشد.

COD بالا در واحدهای SMART موجب تحریک توده های بیومس برای تولید آنزیم ها می شود که همین امر منجر به تسریع فرآیند هیدرولیز مواد موجود در فاضلاب می گردد. مواد هیدرولیز شده با سرعت بیشتری در مرحله لجن فعال اکسید می شوند که در نتیجه موجب افزایش نرخ بارگذاری و کاهش اندازه مخزن می گردد. این فرآیند هم چنین موجب افزایش سرعت تشکیل گرانول های لجن فعال می‌شود که با سرعت بیشتری ته نشین می شوند و میزان بارگذاری در زلال سازها را بالا می‌برد.

 

تازه های تصفیه فاضلاب : لوله های فلکس صنایع بلو – وایت (Blue-White Industries – Heavy-Duty Flex-A-Prene Tubing Lasts Longer)

 

شرکت بلو – وایت اخیرا لوله های مخصوص چند کاره ای را برای پمپ ها به بازار عرضه کرده است که قابلیت تحمل فشار تا 110psi را دارند. این لوله ها در برابر مواد شیمیایی مقاوم هستند و 4 برابر عمر بیشتری نسبت به لوله های موجود در بازار دارند که همین امر موجب کاهش تعمیر و نگهداری پمپ ها نیز می گردد. این لوله ها به صورت اتصال بدون گیره نیز به بازار عرضه شده اند که وجود اتصالات متنوع برای آنها موجب کاهش بروز ایرادات و خطا در زمان نصب می شود. وجود نوشته های چاپی دائم بر روی این لوله ها امکان تشخیص ساده و راحت لوله ها را حتی در زمان کارکرد تجهیزات فراهم آورده است.

موارد کاربرد این لوله ها شامل فاضلاب و فرآیندهای تصفیه آب، سیستم های آب آشامیدنی، انعقاد و لخته سازی، گندزدایی، کنترل خوردگی، کنترل pH، تزریق آنزیم، تزریق پودر کربن فعال و تزریق سود می باشد.

 

تازه های تصفیه فاضلاب : سانتریفیوژهای تغلیظ کننده – سنتریسیس (Centrisys – THK Series thickening centrifuges)

 

سری THK سانتریفیوژهای تغلیظ کننده این شرکت برای لجن فعال مازاد (WAS)، به گونه ای طراحی شده اند که عملیات تغلیظ را بدون پلیمر و همزمان با افزایش ظرفیت انجام دهند. این سیستم کاملا خودکار از نیروی سانتریفیوژ برای افزایش غلظت جامدات لجن فعال برای فرآیندهای دیگر استفاده می کند. مواد ورودی به صورت متداوم به واحد وارد می شوند در حالی که یک شفت متحرک به همراه مجموعه ای از چرخنده های مارپیچی، مواد جامد را مجزا از سیال در حال حرکت به طرف مخالف انتقال می دهند. به کارگیری کمک های هیدرولیکی در کنار طول حرکتی بیشتر سیلندرها کمک شایانی به افزایش ظرفیت نموده است. این محصول فضای کمی را اشغال می کند و در کنار آن طراحی هوابندی شده ی این محصول، قرار گرفتن اپراتور را در معرض سیالات فرآیند و بخارات فرآوری شده کاهش می دهد و بو و آئروسل ها را حذف می نماید.

 

تازه های تصفیه فاضلاب : فرآیند تصفیه ایر پریکس – سی ان پی (CNP – AirPrex remedy)

 

شرکت CNP به تازگی اقدام به معرفی AirPrex برای تشکیل استرویت (منیزیم آمونیوم فسفات) در تصفیه های خانه های فاضلاب نموده است. این تکنولوژی روشی برای بهینه سازی لجن و سیستمی برای بازیابی فسفر می باشد که بین هاضم بی هوازی و واحد آبگیری قرار می‌گیرد. شرایط مرزی برای بارش استرویت با تخلیه هوا و افزودن نمک منیزیم در یک راکتور صورت می پذیرد.

این شرکت مدعی شده است که استفاده از این تکنولوژی موجب کاهش 30 درصدی مصرف پلیمر، کاهش 90 درصدی باز گردش فسفر و کاهش 50 درصدی هزینه های تعمیر در تصفیه‌خانه ها می شود در حالی که در کنار آن منبع درآمدی مناسبی نیز از طریق تولید کودی با فسفات بالا ایجاد می نماید.

 

تازه های تصفیه فاضلاب : دریچه های FRP فیبرلیت (Fibrelite – corrosion-resistant fiberglass reinforced plastic (FRP) manhole and access covers)

 

این مجموعه محصولات جدید خود را با عنوان دریچه های FRP مقاوم در برابر خوردگی برای استفاده در معابر، خیابان و تصفیه خانه های فاضلاب وارد بازار نموده است. هدف این شرکت حذف خطرات و آسیب های احتمالی در استفاده از درپوش ها و دریچه های بتنی و چدنی است. این محصولات بسیار سبک هستند و در کنار قیمت بسیار مناسب، استفاده از این محصولات را بسیار راحت و آسان نموده اند. این دریچه ها دارای یک یا دو محل برای بلند کردن می باشند که موجب حذف خطرات مربوط به گیر کردن انگشتان یا آسیب رسیدن به ستون فقرات اپراتورها در زمان باز و بسته کردن آنها می شود.

 

تازه های تصفیه فاضلاب : آنالیزور TOC قابل حمل جی ای (GE Power & Water, Water & Process Technologies – Sievers M5310 portable TOC analyzer)

این تجهیز که سرعتی بیش از 2 برابر نسبت به نمونه های مشابه خود در بازار دارد برای آنالیز آب خام و فرآوری شده مورد استفاده قرار می گیرد. اندازه گیری ها در این دستگاه به صورت کاملا خودکار انجام می شود و همین امر موجب بالا رفتن دقت در فرآیند می گردد. این محصول، ترکیبات آلی مقاوم در اکسیداسیون مانند هیومیک اسید را با ترکیب نمودن UV/اکسیداسیون پرسولفات و فناوری تشخیص رسانایی ممبران، بازیابی می نماید. دستگاه به صورت خودکار درصد حذف TOC را از جریان ورودی یا خروجی یا نمونه ها محاسبه می نماید. به کارگیری یک صفحه نمایش لمسی به عنوان رابط کاربری، استفاده از این دستگاه را بسیار ساده و آسان نموده است.

تولید بوی نامطبوع در تصفیه خانه ها و پکیج های تصفیه فاضلاب به خصوص در ماه های گرم تابستان، یکی از مشکلات اصلی در این تاسیسات می باشد. این عامل باعث بوجود آمدن محیط نامطلوب کاری یا خطرات و مشکلات بهداشتی و ایمنی برای پرسنل تصفیه خانه می شود. هم چنین انتشار این بو به محیط اطراف منجر به نارضایتی های عمومی و بدنامی مجموعه  در منطقه می‌گردد.

تنوع ترکیبات دلیل اصلی تولید بو در تصفیه خانه های فاضلاب است، این ترکیبات غالبا شامل موارد زیر است :

1) ترکیبات احیاء شده سولفور مانند سولفید هیدروژن، مرکاپتان ها و سولفیدهای آلی

 2) ترکیبات نیتروژن مانند آمونیاک و آمین ها

 3) اسیدهای چرب فرار مانند اسید فرمیک و بوتیریک اسید

 4) آلدئیدها و کتون ها  

به کارگیری روش های ساده ی کنترلی مانند پوشاندن یا مهار کردن ممکن است ناکارآمد و ناکافی باشد و نیاز به استفاده از سیستم های پیچیده تر تصفیه مانند اکسیداسیون شیمیایی یا حرارتی با هزینه های بالاتر نصب و راه اندازی و همچنین استفاده از مواد شیمیایی خطرناک باشد. با این حال تصفیه بیولوژیکی یک روش کارآمد، مقرون به صرفه و طبیعی برای برای کاهش بو در تصفیه خانه های فاضلاب است.

برخی راهکارها

بدون شک تصفیه فاضلاب بوسیله گروه مناسبی از باکتری ها می تواند موجب کاهش چشمگیر مشکلات مربوط به بوی نامطبوع گردد. انتخاب صحیح باکتری ها علاوه بر کاهش BOD، COD و TSS با شکست و تجزیه مواد آلی در مبدا، موجب جلوگیری از شکل گیری بوی نامطبوع نیز می گردد. همانند سایر آلاینده ها یکی از نکات مهم، داشتن توانایی صحیح سوخت و ساز برای تخریب این مولکول ها و آماده سازی بیولوژیکی انواع مختلف باکتری هایی با توانایی های مناسب در تجزیه طیف گسترده ای از ترکیبات ارگانیک و هدف قرار دادن ترکیبات ایجاد کننده بو که در بالا به آن ها اشاره شد، می باشد.

اصلاح شرایط در تصفیه خانه های فاضلاب به همراه مقدار مناسب باکتری ها، یک راهکار بسیار موفق دیگر می باشد. بوجود آمدن اکثر ترکیبات ایجاد کننده ی بو که بارزترین مثال آن سولفید هیدروژن می باشد، به علت وجود شرایط بی هوازی (سپتیک) است. تحت شرایط سپتیک بوجود آمده و در نبود اکسیژن محلول، باکتری های احیاء کننده سولفات، شروع به استفاده از سولفات های معمول موجود در فاضلاب شهری به عنوان منبع اکسیژن برای تنفس می نمایند، که اینکار باعث تولید سولفید هیدروژن می شود. یکی از بارزترین نشانه های تولید این گاز سمی بوی تخم مرغ گندیده می باشد که به شدت برای سلامت کارکنان مضر می باشد و باعث خوردگی سطحی شدیدی در فلزات نیز می شود.

هوادهی و یا افزایش چرخش (گردش) به طور قطع موجب کاهش این مشکلات می شود اما در مواردی که امکان به کارگیری این موارد نمی باشد، آماده سازی بیولوژیکی باعث تامین مواد مغذی ای می شود که منبع جایگزین  مناسبی از اکسیژن برای تنفس فراهم می سازد که به جای سولفات توسط باکتری های موجود و تزریق شده مصرف می شود. مادامیکه این مواد مغذی در حالت اضافی (بیش از حد نیاز) نگهداری می شوند، سولفید هیدروژن تولید نخواهد شد و به همین سبب پیش شرط معمول برای ایجاد شرایط سپتیک (بی هوازی) و تولید بو از بین خواهد رفت. این روش در اغلب مواقع منجر به حل مشکلات مرتبط با بو نیز می گردد.

می توان از تکنولوژی های دیگری نیز (مانند استفاده از گیاهان مخصوص جاذب بو، عوامل طبیعی دفع کننده بو) به صورت مرکب با رویکردهای بالا یا حتی به عنوان راه حل های مستقل نیز استفاده نمود. همچنین متخصصان بیولوژیکی می توانند با توجه به شرایط خاص و موجود در هر تصفیه خانه فاضلاب، مشکلات مربوط به بو را تا حد زیادی با ارائه راهکارهای مناسب و منحصر به فرد کاهش دهند.

راکتورهای ناپیوسته متوالی

پکیج های تصفیه فاضلاب ناپیوسته متوالی (SBR) نوعی از فرآیند لجن فعال می باشد که تمام فازهای تصفیه بیولوژیکی در یک مخزن اتفاق می افتد. تفاوت اصلی این فرآیند با سایر فرآیندهای متداول در بخش لجن فعال این است که در این پکیج ها (SBR ها) نیازی به مخازن جداگانه برای هوادهی و ته‌نشینی نمی باشد.

پکیج تصفیه فاضلاب SBR شامل حداقل دو مخزن واکنش می باشد که به صورت موازی عمل می کنند، یا شامل یک مخزن متعادل ساز و یک مخزن واکنش است. نوع مخزن استفاده شده وابسته به خصوصیات جریان فاضلاب ورودی می باشد. تنظیمات و ویژگی های این سیستم به گونه ای می باشد که در آن امکان ورود جریان به صورت پیوسته وجود دارد اما در آن امکان گندزدایی یا نگهداری لجن هوادهی وجود ندارد.

پکیج های تصفیه فاضلاب  SBR انواع مختلفی دارند که از جمله آن ها می توان به سیستم های جریان مداوم/زمانی، سیستم های جریان غیرمداوم/زمانی، سیستم های حجمی، سیستم های چرخه متناوب (SBR ای که از هوادهی جت استفاده می کند) و … که بسته به نیاز مشتری و ویژگی‌های مورد نیاز طراحی می شوند، اشاره نمود.

مهمترین نکته در طراحی و انتخاب نوع سیستم SBR ویژگی ها و خصوصیات فاضلاب ورودی، نوع نیاز واحد استفاده کننده و کیفیت مورد نیاز خروجی با توجه به قوانین و استانداردهای موجود می باشد. پکیج های تصفیه فاضلاب SBR معمولاً برای دبی های 37 تا 750 مترمکعب در روز کاربرد دارند، اما می توان این اعداد را با توجه به نیاز مشتری و متناسب با آن تغییر داد.

همانطور که در شکل بالا ملاحظه می کنید، جریان ورودی فاضلاب پیش از ورود به سیستم SBR وارد آشغال گیر تعبیه شده می گردد. سپس فاضلاب درون SBR و توسط مجموعه ای از راکتورهای ناپیوسته تصفیه شده تا به غلظت مورد نیاز خروجی برسد. فاضلاب مازاد و دفعی از SBR به هاضم رفته و در نهایت وارد قسمت استفاده مجدد، دفع یا مدیریت مواد جامد می شود. سپس پساب تصفیه شده وارد واحد گندزدایی می گردد.

معمولاً در پکیج های تصفیه فاضلاب  SBR برای ذخیره مقادیر بالای آب، پیش از واحد گندزدایی یک مخزن متعادل ساز قرار می گیرد. در صورتی که این کار صورت نگیرد، استفاده از یک فیلتر بزرگ برای همسان سازی جریان زیاد ورودی به سیستم گندزدایی ضروری خواهد بود. همچنین سیستم های SBR غالباً فاقد زلال سازهای اولیه و ثانویه برای ته نشینی می باشند.

معمولاً در یک چرخه ی تصفیه توسط SBRها، 5 مرحله وجود دارد: پر شدن، واکنش، ته نشینی، تخلیه و استراحت. مدت زمان هرکدام از این مراحل توسط PLC تعیین می شود (امکان کنترل مداوم و از راه دور سیستم). در مرحله ی پر شدن، فاضلاب خام وارد حوضچه ها شده و با بیومس ته نشین شده از چرخه قبل، مخلوط می گردد.

در بعضی موارد در این مرحله هوادهی نیز انجام می شود. سپس در مرحله ی واکنش، حوضچه هوادهی شده و اکسیداسیون و نیتریفیکاسیون صورت می گیرد. در طول مرحله ی ته نشینی، هوادهی و اختلاط متوقف شده و به جامدات اجازه ی ته نشینی داده می شود. سپس فاضلاب تصفیه شده از حوضچه ها وارد مرحله تخلیه می گردد. در آخرین مرحله نیز حوضچه تا شروع سیکل بعدی فرآیند استراحت خواهد نمود. در طول این زمان بخشی از مواد جامد از حوضچه خارج شده و به عنوان لجن مازاد از سیستم دفع می شود. شکل زیر ترتیب عملکرد در یک سیستم SBR را نشان می دهد.

دفع لجن یکی از مهم ترین مراحل فرآیند SBR می باشد و به شکل چشمگیری کارآیی سیستم را تحت تاثیر قرار می دهد. این فرآیند به عنوان یک مرحله ی اصلی در نظر گرفته نمی شود چرا که لجن در بازه ی زمانی مشخصی از سیکل، از سیستم دفع نمی شود. میزان و نرخ این دفع توسط نیازهای عملکردی سیستم تعیین و اندازه گیری می گردد. از آنجا که هوادهی و ته نشینی هر دو در یک مخزن صورت می گیرند، سیستم SBR نیازی به استفاده از سیستم RAS ندارد. این امر موجب جلوگیری از هدررفت لجن در طول مرحله ی واکنش شده و نیاز به برگشت جریان از زلال ساز به مخزن هوادهی را از بین می برد.

کاربردهای پکیج های تصفیه فاضلاب به روش راکتورهای ناپیوسته متوالی

 

به طور کلی کاربرد اصلی پکیج های تصفیه فاضلاب برای مناطقی با تعداد نفرات کم و جریان های نسبتاً کم می باشد. از این پکیج ها در صنایع، کارخانجات، تولیدی ها، مناطق تفریحی، روستاها و … استفاده می گردد.

پکیج تصفیه فاضلاب SBR مناسب مناطقی با فضای کم، استانداردهای بالای (سختگیرانه) تصفیه و جریان کم فاضلاب مانند مناطق تفریحی، مناطق عمرانی، مدارس روستایی، هتل ها و … می‌باشد. این سیستم ها همچنین برای تصفیه فاضلاب صنایعی مانند دارو، آبمیوه، لبنیات، کاغذ و فاضلاب های شیمیایی کاربردی هستند.

با وجود آنکه سیکل های ثابت با مدت زمان مشخص فرآیندها برای اغلب مواقع مناسب و کارآمد می باشند، اما این موارد می بایست به صورت منحصر به فرد و مختص برای هر پکیج تصفیه فاضلاب در نظر گرفته شود. SBRها برای مناطقی که نیاز به حداقل استفاده از نیروی انسانی (کمترین میزان حضور نیروی انسانی) و بازه گسترده‌ای از میزان بارگذاری مواد آلی را دارا می باشند نیز مناسب هستند.

صنایعی که میزان بارگذاری BOD در آن ها بالا می باشد، مانند صنایع شیمیایی و غذایی، می‌توانند از پکیج SBR برای تصفیه فاضلاب خود استفاده کنند. این سیستم ها همچنین برای نیتریفیکاسیون، دی نیتریفیکاسیون و حذف فسفر نیز مناسب می باشند.

مهمتر از همه آنکه این پکیج های تصفیه فاضلاب برای مناطقی که امکان تغییر استانداردهای زیست محیطی و سختگیرانه تر شدن آن ها وجود دارد بسیار مناسب می باشند، چرا که این سیستم انعطاف پذیر بوده و می توان از گزینه های متعددی برای تصفیه فاضلاب در آن استفاده نمود. با این حال در صورت نیاز به استفاده از تصفیه تکمیلی در پایین دست SBR، ممکن است برخی مزایای اقتصادی این سیستم کم رنگ گردد.

برخی از مزایا و معایب پکیج های تصفیه فاضلاب  SBR

مزایا

• SBRها می توانند به طور پیوسته نیتریفیکاسیون، دی نیتریفیکاسیون و حذف فسفر را انجام دهند.

• بالا بودن میزان انعطاف پذیری در عملکرد.
• قابلیت کنترل تنش سطوح از درون سیستم امکان بهینه سازی راندمان تصفیه و کنترل میزان حذف نیتروژن، میکروارگانیسم های رشته ای و ثبات کلی سیستم را فراهم می‌کند.
• به دلیل آنکه تمام واحدهای فرآیند در یک مخزن عمل می کنند، نیازی به تنظیم مداوم هوادهی و میزان تخلیه نمی باشد.
• پدیده بالکینگ لجن مشکل ساز نخواهد بود.
• با استفاده از یک چرخه ی غیر هوازی در سیستم می توان میزان نیترات و نیتروژن را به مقدار قابل توجهی کاهش داد.
• نیاز به راهبری و تعمیر و نگهداری در این سیستم ها بسیار کم می باشد.
• در ظرفیت مشابه، پکیج های تصفیه فاضلاب SBR نسبت به هوادهی گسترده فضای کمتری را اشغال می کنند.
• می توان این سیستم ها را از راه دور کنترل نموده و اعمال تغییرات در نحوه ی عملکرد آن ها ساده می باشد.
• سیستم این امکان را به شما می دهد تا از طریق لجن دفعی (مازاد) اقدام به کنترل خودکار و مثبت غلظت جامدات معلق مایع مخلوط (MLSS) و زمان ماند مواد جامد (SRT) نمایید.

معایب

• مشکل بودن تنظیم مدت زمان سیکل ها برای جوامع کوچک.

• در صورت نیاز به تصفیه بیشتر ممکن است نیاز به استفاده از متعادل ساز جداگانه ای باشد.
• دفع لجن باید به صورت منظم و پرتکرار صورت گیرد.
• بالا بودن میزان مصرف انرژی.

ویژگی های ساختاری و طراحی SBR

اجزای مهم داخلی این پکیج های تصفیه فاضلاب شامل سیستم هوادهی که خود معمولاً دربرگیرنده ی دیفیوزرها و بلوئر می باشد، میکسر شناور، دکانتر خروجی، پمپ تخلیه لجن و چندین فلوتر است. تابلو برق نیز معمولاً در نزدیکی اتاق کنترل قرار دارد.

زمانی که میزان دبی مجموعه کمتر از 190 مترمکعب در روز می باشد، می توان از یک مخزن فلزی از پیش ساخته استفاده نمود. این مخزن به یک حوضچه SBR، یک هاضم هوازی لجن و یک چاه پمپاژ جریان ورودی تقسیم می شود. در مواردی که تصفیه خانه به قدری بزرگ باشد که توانایی تصفیه 380 تا 5700 مترمکعب فاضلاب در روز را داشته باشد، معمولاً از مخازن بتنی استفاده می گردد.

طراحی پکیج های تصفیه فاضلاب  SBR می تواند تنها بر مبنای حذف BOD کربنی یا حذف توام BOD کربنی و نیتروژن باشد. می توان با به کارگیری چند مرحله فرآیند غیر هوازی در طول ته نشینی به مقدار مناسبی از نیتریفیکاسیون و حذف کربن نیز دست یافت. 

با فراهم نمودن دوره های غیر هوازی پس از سیکل های هوازی، می توان شرایط مناسب برای دی‌نیتریفیکاسیون و حذف بیولوژیکی فسفر را نیز مهیا نمود. این کار باعث از بین رفتن DO شده و به دنبال آن مصرف نیترات موجود توسط میکروارگانیسم ها، باعث حذف نیترات به صورت عنصر نیتروژن آزاد می گردد. قرار دادن یک فرآیند بی هوازی پس از فرآیند غیرهوازی موجب رشد و افزایش باکتری هایی می شود که فسفر موجود در فاضلاب را حذف می کنند.

بخش زیادی از فسفر در فاز بی هوازی آزاد می شود اما فسفر اضافی در خلال سیکل های هوازی بعدی وارد توده های سلولی می گردد. از آنجایی که فسفر به توده های سلولی رسوخ نموده است، باید برای حذف کامل آن از تخلیه ی سلولی استفاده نمود. برای تصفیه لجن نباید از شرایط و فرآیندهای بی هوازی استفاده نمود چرا که ممکن است منجر به آزاد سازی فسفر گردد.

مدت زمان عملکرد چرخه ی پکیج های تصفیه فاضلاب SBR با نسبت کم غذا به میکروارگانیسم (F:M) برای یک الگوی متوسط جریان شهری، چیزی در حدود 4 ساعت (6سیکل) در روز می باشد. سیستمی که دارای دو راکتور باشد 12 سیکل در روز و سیستمی که 4 راکتور داشته باشد 24 سیکل در روز خواهد داشت. میزان توزیع و تعداد سیکل های روزانه ی سیستم را می توان متناسب با استانداردهای مورد نیاز یا الگوی جریان ورودی، تغییر داد.

توالی چرخه ها توسط حجم ایجاد شده برای مدیریت جریان ورودی، کنترل می گردد. اگر جریان ورودی به طور چشمگیری کمتر از مقدار جریان طراحی شده گردد، تنها بخشی از ظرفیت راکتور مورد استفاده قرار می گیرد و در این حالت می توان با کاهش دوره های هوادهی از مصرف بیش از حد انرژی و هوادهی اضافی جلوگیری نمود.

اگر مقدار جریان ورودی بسیار بیشتر از حالت نرمال شود، سیستم کنترلی مجموعه این افزایش را تشخیص داده و سیکل را به حالت تنظیمات اوج بار جریان خواهد برد. دراین شرایط موجب کوتاه شدن هوادهی، ته نشینی و توالی تخلیه‌ها، به حداقل رساندن فرآیند غیرهوازی و ایجاد چرخه ی روزانه بیشتر می گردد. در نتیجه جریان هیدرولیکی در سیستم گنجانده شده و فاضلاب رقیق شده در زمان کوتاه تری پردازش می‌شود، که برای افزایش بازدهی فرآیندهای ذکر شده می توان از PLC استفاده نمود.

استفاده از پکیج های تصفیه فاضلاب SBR در مقیاس های کوچک می تواند موجب بروز مشکلات زیادی در عملکرد، تعمیر و نگهداری و بارگذاری گردد. بنابراین به دلیل گسترده بودن بازه ی بارهای هیدرولیکی و مواد آلی تولید شده از سوی جوامع کوچک، معیارهای طراحی در این سیستم باید به دقت و بسیار محافظه کارانه انتخاب گردد. این نوع طراحی ها معمولاً از نسبت کمتر غذا به میکروارگانیسم (F:M) و زمان ماند هدرولیکی (HRT) و SRT بیشتری استفاده می کنند.

کارایی پکیج های تصفیه فاضلاب به روش SBR

کارآیی تصفیه یک پکیج تصفیه فاضلاب SBR به طور چشمگیری تحت تاثیر عملکرد اپراتور می‌باشد که می توان با انجام آموزش های لازم اپراتورها را به نیروهای متخصصی تبدیل نمود. عملکرد SBR ها قابل اطمینان بوده و در اغلب مواقع با راندمان حذف فرآیندهای هوادهی گسترده تطابق دارند.

علاوه بر این، پکیج های تصفیه فاضلاب SBR به دلیل بهینه سازی فعالیت های میکروبی از طریق تنش غیرهوازی و استفاده بهتر از اکسیژن در سیکل ها راندمان حذف BOD کربنی بالاتری نسبت به سایر سیستم ها دارا می باشد.

تعمیر و نگهداری

برای اطمینان از عملکرد مناسب پکیج های تصفیه فاضلاب، تعمیر و نگهداری برای بخش های مختلف سیستم باید صورت گیرد. رویه های عملیاتی شامل نمونه برداری و نظارت بر مقادیر DO، pH و MLSS می‌باشد. سایر آنالیزها و نمونه گیری ها متناسب با استانداردهای موجود خواهد بود.

تعمیر و نگهداری های معمول شامل سرویس دوره ای بلوئرهای هوادهی (بررسی میزان روغن و تسمه های موجود)، بازرسی و سرویس پمپ های مستغرق، روغن کاری دکانتر و سایر موارد که بنا به نیازهای سیستم و توصیه های سازنده مورد نیاز است.

 پرسش ها و پاسخ های مربوط به تصفیه خانه های فاضلاب، مقدمه ای بر اصول کلی مرتبط با تمام جنبه های این تصفیه خانه ها می باشد که مهم ترین آن ها به صورت لیستی جامع و کامل در اینجا جمع آوری شده است.

فاضلاب چیست و چگونه تولید می شود؟

فاضلاب، آبی است که پس از استفاده انسان ها از آب شیرین برای مصارف خانگی، تجاری و صنعتی بوجود می آید. ما نیز در این مقاله تنها به فاضلاب حاصل از مصارف خانگی خواهیم پرداخت. 

در حالت کلی برای تمام مصارف خانگی مانند شستشو، استحمام و فلاش تانک های سرویس های بهداشتی از آب شیرین استفاده می شود. شستشو شامل شستن ظروف آشپزی، شستن سبزیجات و سایر مواد غذایی، استحمام، شستن دست ها و شستن لباس ها می باشد.

آب تولید شده ی حاصل از این نوع مصارف حاوی آلاینده هایی از قبیل تکه های سبزیجات، روغن های خوراکی پخت و پز، چربی و روغن موجود در مو، شوینده ها، آلودگی های شسته شده از کف خانه، صابون ها و شامپوهای مورد استفاده در حمام به همراه چربی های شسته شده از بدن می باشد. به این نوع آب “آب خاکستری” یا گندآب می گویند.

به آب مورد استفاده در فلاش تانک های سرویس های بهداشتی نیز “آب سیاه” یا فاضلاب می‌گویند.

تصفیه آب خاکستری در مقایسه با فاضلاب بسیار ساده تر می باشد. با این حال در ایران و بسیاری از کشورهای دیگر آسیایی در اغلب مواقع هر دوی این آب ها با یکدیگر مخلوط شده و به شبکه فاضلاب یا تصفیه خانه موجود در محل تخلیه می شود.

چه مقدار فاضلاب در یک مجتمع مسکونی تولید می شود؟

با توجه به استاندارد تعیین شده از سوی سازمان مهندسی و بهداشت عمومی محیط (CPHEEO) مصرف آب شیرین برای هر فرد در روز بایستی بین 135 تا 150 لیتر باشد که به آن “لیتر سرانه در هر روز” (lpcd) می گویند.

فاضلاب تولیدی در یک مجتمع مسکونی :

سرانه ی مقدار آب استفاده شده توسط اهالی یک مجتمع مسکونی که به سیستم فاضلاب زیرزمینی دسترسی ندارد، 135 لیتر در روز در نظر گرفته می شود. مقدار کلی این فاضلاب (تعداد اهالی ضرب در 135 لیتر) وارد سیستم تصفیه فاضلاب موجود در محل شده و در آنجا تصفیه خواهد شد.

در اکثریت قریب به اتفاق مواقع مقدار فاضلاب تولیدی، بسیار بیشتر از این عدد بوده که این امر موجب بارگذاری بیش از حد بر روی تصفیه خانه می شود. یکی از مهم ترین دلایل این اتفاق، عادات و الگوهای نادرست در مصرف آب می باشد و برای جلوگیری از بروز این مشکل می بایست بررسی ها و محاسبات دقیقی برای تخمین صحیح از میزان آب مصرفی مجتمع مسکونی مورد مطالعه، صورت گیرد. در بیشتر مواردی که تصفیه خانه ها فاقد محاسبات طراحی دقیق و ساخت نامناسب هستند، میزان واقعی مصرف آب و تولید فاضلاب 2 تا 3 برابر بیشتر از استاندارد در نظر گرفته شده (سرانه ی 135 لیتر در روز)، می باشد.

فاضلاب تولیدی در یک مجتمع تجاری :

مصرف آب در این نوع ساختمان ها غالبا تنها در ساعات اداری که چیزی حدود 8 تا 10 ساعت در هر شیفت می باشد، است. استاندارد سرانه مصرف آب برای این موارد 50 لیتر در روز برای هر نفر در هر شیفت کاری می باشد.

اجزای اصلی تشکیل دهنده فاضلاب چه چیزهایی هستند؟

 

فاضلاب شامل تمام مواد معدنی محلول موجود در آب شیرین (در صورتی که استفاده نشده باشند) و سایر آلودگی های ذکر شده در بالا می باشد که شامل پروتئین ها، کربوهیدرات ها، چربی ها و روغن ها است. این آلایندها تجزیه پذیر هستند و طی فرآیند تخریب، اکسیژن مصرف می کنند.

بنابراین میزان نیاز این آلایندها به اکسیژن باید به صورت دقیق محاسبه گردد که این کار توسط آزمایش های دقیقی در آزمایشگاه ها صورت می گیرد. به این مقدار اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی یا BOD می گویند. برخی مواد شیمیایی که در حین مصارف خانگی وارد آب می شوند و آن را آلوده می کنند نیز تجزیه پذیر هستند و اکسیژن مصرف می کنند. مقدار این اکسیژن نیز در آزمایشگاه ها قابل اندازه می باشد که به آن اکسیژن شیمیایی مورد نیاز یا COD می‌گویند.

معمولا BOD  و COD در فاضلاب خانگی به طور میانگین بین 300 تا 450 میلی گرم بر لیتر می‌باشد. فاضلاب هم چنین دارای باکتری های کلیفرم است که مصرف آبی که دارای این باکتری می باشد، برای انسان به شدت مضر و خطرناک می باشد. این باکتری ها در روده جانداران خون گرم مانند انسان ها، حیوانات و پرندگان رشد می کنند.

ویژگی دیگر فاضلاب ها مقدار بالای جامدات معلق یا همان TSS در آنهاست، که دلیل رنگ سیاه آن و اطلاق نام “آب سیاه” به فاضلاب نیز می باشد. هم چنین سپتیک شدن (بی هوازی شدن) فاضلاب باعث ایجاد بوی شدید و نامطلوبی می گردد.

تصفیه فاضلاب چه لزومی دارد؟

عمده ی آبی که برای مصارف خانگی مورد استفاده قرار می گیرد، نیازی به داشتن کیفیت و استانداردهای آب آشامیدنی ندارد. برای مثال نیازی به آشامیدنی بودن آبی که برای فلاش تانک های سرویس های بهداشتی یا شستن سطوح و حیاط ها و آبیاری باغچه ها استفاده می شود، نیست. در مناطقی مانند ایران که با بحران جدی آب مواجه هستیم و از طرف دیگر فاضلاب تولیدی نیز با تخلیه به رودخانه ها، دریاچه ها و چاه ها باعث آلوده شدن منابع آبی موجود می‌گردند، نیاز به تصفیه، بازیابی و استفاده مجدد از فاضلاب بسیار ضروری و حائز اهمیت می‌باشد.

خوشبختانه در سال های اخیر با وضع قوانین جدید در رابطه با آب و فاضلاب، تخلیه هر گونه فاضلاب خام (تصفیه نشده) به چاه ها، رودخانه و یا حتی زمین های باز خلاف قانون شناخته شده و مستلزم پیگرد قانونی می باشد.

تصفیه صحیح فاضلاب پیش از استفاده مجدد برای موارد متعددی که نیاز به کیفیت آب آشامیدنی ندارند، ضروری و بسیار حیاتی می باشد چرا که بازیابی و استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده، نیاز به استفاده از منابع آب شیرین را 60 – 50 درصد کاهش می دهد.

فاضلاب تصفیه شده را چگونه می توان به سیکل بازگرداند و از آن استفاده مجدد نمود؟

یکی از راهکارهای ساده برای این امر قرار دادن دو مخزن مجزا بر روی پشت بام مجتمع های تجاری و مسکونی می باشد. یکی از این مخازن آب شرب را در خود ذخیره نموده و از طریق سیستم لوله کشی تعبیه شده آن را به حمام، آشپزخانه و سایر محل هایی که نیاز به آب شرب دارند منتقل می کند. مخزن دوم نیز فاضلاب تصفیه شده را در خود ذخیره نموده و از طریق سیستم لوله کشی آن را به فلاش تانک ها، شیرهای شستشو ی سطوح، آبیاری باغچه ها و سایر مصارفی که نیاز به آب شرب ندارند، متصل می شود.

فاضلاب چگونه تصفیه می شود؟

همانطور که در بالا اشاره شد محوریت بحث ما فاضلاب خاکستری می باشد. اگر فاضلاب خاکستری را در بوسیله سیستم لوله کشی مورد نیاز در مخزنی جداگانه ذخیره کنیم، می توان با استفاده از مراحل زیر آن را تصفیه نمود : ابتدا برای جلوگیری از سپتیک شدن بایستی هوادهی صورت گیرد، سپس منعقد کننده و بعد از آن کلر به آن اضافه می شود، در پایان نیز بوسیله فیلتر شنی و فیلتر کربن فعال، فیلتراسیون خواهد شد. آب خاکستری پس از تصفیه، به مخزن تعبیه شده (معمولا در ارتفاع) منتقل شده و تامین کننده ی آب مصارفی که نیاز به آب آشامیدنی ندارند، خواهد بود.

چرا تصفیه آب خاکستری به صورت جدی به عنوان یک راهکار در ساختمان ها در نظر گرفته نمی شود؟

از دیدگاه ساکنان یک ساختمان، توجه به کیفیت و هزینه آب مصرفی بسیار مهم می باشد. اما اولویت برای سازندگان ساختمان ها کاملا متفاوت می باشد، چرا که آن ها قادر به فروش و کسب درآمد از فضای اشغال توسط پکیج تصفیه فاضلاب نخواهند بود. لذا برای صرفه جویی در هزینه ها و کسب درآمد بیشتر، آن را در نظر نمی گیرند و فاضلاب خاکستری را با سایر فاضلاب‌ها مخلوط می کنند.

روش های معمول برای تصفیه فاضلاب چیست؟

اساس تصفیه فاضلاب بر مبنای روش های طبیعی مانند کنش های میکروبی می باشد. هنگامی که جریان ثابتی از هوا وارد مخزن فاضلابی می شود که تمام مواد شناور و غیر محلول موجود در فاضلاب بوسیله آشغال گیر جدا شده است، میکروب های موجود در آن را فعال می کند. این میکروب ها که بخش عمده ای از فاضلاب را تشکیل می دهند، به کمک هوای تزریق شده به مخزن شروع به رشد و تکثیر و مصرف آلاینده های موجود در فاضلاب می کنند.

این روش که یکی از قدیمی ترین و پرکاربردترین فرآیندها در تصفیه فاضلاب می باشد، “لجن فعال” نام دارد (ASP). تصفیه خانه ایی که بر مبنای این فرآیند هوازی بنا شده باشد، شامل مراحل تصفیه زیر می باشد :

• تصفیه اولیه: این مرحله شامل آشغال گیری و حذف آلاینده های شناور و نا محلول مانند کیسه های پلاستیکی، شاخه و برگ ها، کاغذ و … می باشد.
• تصفیه ثانویه: در این مرحله اکسیژن (هوا) با فاضلاب مخلوط شده و باعث فعال شدن میکروب هایی می شود که بار آلودگی موجود در فاضلاب را مصرف کرده و سپس تبدیل به لجن می کنند(بیومس). فاضلاب هوادهی شده و لجن از یکدیگر جدا شده و لجن پس از آبگیری از سیستم دفع می گردد. از لجن آب گیری شده می توان به عنوان کود در باغچه ها نیز استفاده نمود. آب عاری از لجن نیز به مخزن آب تمیز (مخزن زلال سازی) فرستاده می شود.
• تصفیه تکمیلی: آب زلال شده برای حذف ناخالصی های معلق باقی مانده و کاهش چشمگیر BOD و COD موجود، به فیلتر شنی و سپس در صورت نیاز به فیلتر کربن فعال فرستاده می شود. در پایان نیز برای از بین بردن باکتری های موجود، با استفاده از کلرزنی، ازن زنی یا اشعه فرابنفش گندزدایی می گردد. فاضلاب تصفیه شده به مخازن ذخیره پمپ می شوند و از آن ها برای فعالیت های غیر شرب متنوعی از قبیل شستشو، آبیاری و … استفاده می شود.

بسیاری از تصفیه خانه های فاضلاب در ایران بر مبنای فرآیند لجن فعال می باشند. این تصفیه خانه ها نسبت به نوسانات موجود در فاضلاب ورودی (که در ایران بسیار شایع است) بسیار حساس هستند، که این تغییرات در فاضلاب ورودی موجب کامل تصفیه نشدن حجم زیادی از فاضلاب و سایر مشکلات مربوطه می شود.

سایر فرآیندهای موجود :

• سیستم دیگری که بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، بیوراکتور غشایی (MBR) است. این فرآیند یک سیستم تصفیه بسیار متراکم و ترکیبی از تجزیه بیولوژیکی و جداسازی غشایی لجن (بیومس) می باشد. در این روش فشرده سازی و تغلیظ لجن بوسیله غشا انجام می شود که این امر باعث کوچکتر شدن این سیستم نسبت به روش ذکر شده در بالا می گردد (در این روش، تصفیه ثانویه و تکمیلی در یک مرحله انجام می شود). از مزایای دیگر این سیستم می توان به کاهش تولید لجن و حساسیت کمتر به نوسانات جریان ورودی اشاره نمود. برای راهبری سیستم MBR نیاز به نیروی متخصص می باشد که این مسئله را می توان با هوشمند سازی سیستم و حذف اشتباهات انسانی و راهبردی نادرست، برطرف نمود.
• سیستم تصفیه غیرمتمرکز (DEWATS) که ترکیبی از تصفیه هوازی و بی هوازی می‌باشد. این سیستم بسیار کم هزینه بوده و برخلاف سیستم لجن فعال نیازی به مداخله اپراتور ندارد. این فرآیند هیچ بخش متحرکی ندارد و از گاز متان تولید شده در قسمت هوازی سیستم نیز می توان برای مصارفی مانند پخت و پز استفاده کرد. این روش برای حل مشکل نیاز به اپراتور ماهر که در فرآیندهایی مانند لجن فعال وجود داشت، در اقتصادهای در حال توسعه، رشد و گسترش یافت. فاضلاب تصفیه شده با این روش برای استفاده مجدد نیاز به تصفیه تکمیلی خواهد داشت و این بخش از سیستم (تصفیه تکمیلی) نیز به اپراتور نیازمند است.
• سیستم تصفیه فاضلاب با استفاده از گیاهان (روش نیزاری) که با محیط زیست بسیار سازگار می باشد. در این روش فاضلاب وارد مخزن آبی از پیش ساخته می شود که درون آن نوع خاصی از گیاهان آبی قرار گرفته اند. این گیاهان با جذب اکسیژن موجود در اتمسفر و خارج کردن آن از ریشه های خود، اکسیژن مورد نیاز برای تغذیه میکروب هایی که وظیفه پاکسازی فاضلاب را دارند، تامین می کنند. برای استفاده از فاضلاب تصفیه شده با این روش به غیر از مصارف آبیاری، نیاز به تصفیه تکمیلی می‌باشد. نقص اصلی این سیستم، نیاز آن به فضای زیاد برای کارکرد مناسب می‌باشد. مزیت اصلی آن نیز عدم نیاز به برق برای کار سیستم می باشد (این مورد در صورتی مححق می شود که با طراحی مناسب بتوان از نیروی جاذبه برای ورود فاضلاب خام و خروج فاضلاب تصفیه شده از سیستم استفاده نمود).

تفاوت میان فرآیندهای هوازی و بی هوازی در تصفیه فاضلاب چیست؟

 

همان طور که در بالا توضیح داده شد فرآیند هوازی فرآیندیست که در آن باکتری هایی که باعث تصفیه فاضلاب می شوند، برای رشد و تکثیر، نیاز به اکسیژن (هوا) دارند. اما در فرآیند بی هوازی باکتری های متفاوتی وارد عمل می شوند که نیاز به هوا ندارند و در شرایط بدون هوا عمل می کنند. این باکتری ها متان تولید می کنند و در حیطه مهندسی فاضلاب و محیط زیست با نام “متانوژن ها” شناخته می شوند.

در اکثر مواقع پس از تصفیه بی هوازی، از فرآیند هوازی نیز استفاده می شود که این ترکیب غالبا برای فاضلاب هایی با مقادیر بسیار بالای BOD  و COD مورد استفاده قرار می گیرد. در این سیستم ها فرآیند بی هوازی میزان BOD و COD را تا حد بسیار زیادی پایین آورده و سپس فرآیند هوازی این مقدار را دوباره تا حدی که تصفیه تکمیلی توانایی حذف کامل آن را داشته باشد، پایین می آورد.

مشکلاتی که ممکن است برای یک تصفیه خانه فاضلاب احداث شده و در حال کار بوجود بیاید، چیست؟

 

شایع ترین مشکلات ذکر شده در این زمینه که بر اساس یک بررسی و نظرسنجی غیر رسمی در مورد تصفیه خانه های فاضلاب (هم چنین تصفیه خانه های آب) در طول 4 سال جمع آوری شده است، به شرح زیر است :

• بروز مشکل در راه اندازی اولیه تصفیه خانه فاضلاب: طراحی یک تصفیه خانه فاضلاب در اغلب مواقع برای بارگذاری کامل فاضلاب حاصل از مجموعه مسکونی یا صنعتی می‌باشد و این بارگذاری کامل در بیشتر مواقع نیازمند گذشت زمان می باشد. در طول این مدت اگر جریان ورودی فاضلاب کمتر یا برابر با 30 درصد جریان کل فاضلاب مورد انتظار باشد، سیستم بازدهی و کارکرد مناسبی نخواهد داشت. در نتیجه فاضلاب قبل از خروج به خوبی تصفیه نخواهد شده و اصطلاحا حالت “sewage in sewage out” بوجود خواهد آمد. بیشتر تصفیه خانه هایی که با این وضعیت روبرو می شوند به مدت زمان زیادی برای برگشت به راندمان پیش بینی شده و تثبیت نیاز دارند. در بسیاری از موارد نیز به دلیل بهره برداری نادرست، تصفیه خانه به کارکرد نرمال و حالت تثبیت نخواهد رسید.
• طراحی نادرست تصفیه خانه: بیشتر تصفیه خانه هایی که به مشکل بالا برخورد کردند و بر آن فائق آمدند نیز نمی توانند به خوبی به کار خود ادامه دهند چرا که:

1. اندازه مخزن متعادل ساز مناسب نیست (کوچک است)
2. مخزن هوادهی کوچک می باشد یا زلال ساز به درستی طراحی نشده است
3. جریان ورودی فاضلاب بیش مقدار مناسب طراحی شده برای تصفیه خانه می باشد

      مخازن نام برده شده در موارد 1 و 2 بخشی از قسمت های تصفیه اولیه و ثانویه در  یک تصفیه خانه می باشند.

• بهره برداری نامناسب: شاخصه ی دیگری که در اغلب تصفیه خانه های فاضلاب به خصوص تصفیه خانه های ساختمان های مسکونی به چشم می خورد بکارگیری افراد و ارگان‌هایی با تخصص کم یا حتی بدون تخصص در رابطه با بهره برداری، تعمیر و نگهداری از تصفیه خانه و تجهیزات آن می باشد. دلیل اصلی این مورد دیدگاه اشتباه صاحبان تصفیه خانه فاضلاب و تلاش آن ها برای پایین آوردن هزینه های مربوط به تصفیه خانه می باشد. این در حالی است که با به کارگیری نیروی غیرمتخصص نه تنها هزینه‌های بیشتری به سیستم تحمیل خواهد شد، بلکه سیستم خارج از محدوده ی راندمان خود کار خواهد کرد و در بهترین حالت تنها بخش کوچکی از فاضلاب تصفیه شده و قابلیت استفاده مجدد را دارا خواهد بود که این امر می تواند تهدیدی جدی برای مصرف کنندگان آن باشد.
• بوی نامطبوع و شدید حاصل از تصفیه خانه ها: این موردیست که اکثر واحدهای مسکونی و حتی تجاری که دارای تصفیه خانه می باشند، از آن گله مند هستند. این بو که بسیار شدید و غیرقابل تحمل است، می تواند ناشی از یک یا تمام مشکلات مطرح شده در بالا باشد.
• سر و صدای بیش از حد تصفیه خانه فاضلاب: این مورد که معمولا معضل اصلی در ساختمان‌های مسکونی می باشد، تا حد زیادی وابسته به نوع طراحی و تجهیزات بکار رفته در تصفیه خانه می باشد.

چگونه می توان از بروز مشکلات معمول در تصفیه خانه های فاضلاب جلوگیری نمود و یا آنها را حل کرد؟

 

• امروزه طراحی های جدید و ماژولار سیستم های تصفیه فاضلاب از سوی شرکت های متخصص در این زمینه در دسترس متقاضیان قرار داده شده است. این شرکت ها طراحی های خود را بسته به نوع فاضلاب ورودی به سیستم و موارد استفاده از جریان تصفیه شده خروجی، در ظرفیت های مختلف ارائه می دهند. استفاده از این نوع سیستم ها موجب برطرف شدن مشکلات ذکر شده در بالا، مانند کم بودن فاضلاب در ابتدای راه اندازی و به تبع آن راندمان پایین سیستم می شود.
• آگاهی از میزان دقیق آب مصرفی و کنترل جریان ورودی به سیستم تصفیه فاضلاب برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد بر مجموعه بسیار مهم می باشد.
• اغلب سازندگان تصفیه خانه فاضلاب و پکیج های تصفیه فاضلاب، علی رغم تعامل زیاد با شرکت ها و مهندسان آب و فاضلاب، تخصصی در زمینه طراحی این سیستم ها ندارند. این مورد زمانی مشکل ساز می شود که یک سازنده تصمیم به انجام کلیه امور از جمله طراحی و انجام محاسبات و انتخاب تجهیزات مورد نیاز برای تصفیه خانه فاضلاب می نماید. در اکثر مواقع نیز این اتفاق با همسویی کارفرما برای کاهش هزینه ها توام می شود، نتیجه ی آن کاهش احتمالی هزینه ساخت و بروز مشکلاتی مانند کارآمد نبودن سیستم و تصفیه نشدن فاضلاب، تحمیل هزینه های اضافی برای اصلاح سیستم، تولید بوی نامطبوع و … خواهد بود. لذا توصیه می شود برای مشاوره، طراحی، ساخت، راهبری و تعمیر و نگهداری یک سیستم تصفیه فاضلاب و جلوگیری از بروز مشکلات احتمالی، به شرکت های متخصص در این زمینه مراجعه نمایید.
• یکی از دلایل اصلی کارکرد نامناسب تصفیه خانه های فاضلاب، وجود نوسانات و تغییرات زیاد در جریان فاضلاب ورودی به آن ها می باشد. فاضلاب های خانگی به هیچ عنوان دارای جریان یکنواختی نمی باشند و مقدار بیشینه آنها صبح ها و شب ها می باشد. فاضلاب خام ورودی باید ابتدا در مخازن متعادل سازی که ظرفیت ذخیره جریان ورودی را برای 6 تا 8 ساعت دارا می باشند، ذخیره شود. این امر موجب یکنواخت و همگن شدن جریان ورودی به تصفیه خانه می شود.
• سر و صدای زیاد در تصفیه خانه های فاضلاب به دلیل وجود تجهیزات برقی مانند پمپ ها، بلوئرهای هوادهی، کمپرسورهای هوا و … می باشد. نمونه ی نامرغوب و قدیمی این تجهیزات با قیمت های پایینی در بازار عرضه می گردند. استفاده و جایگزینی تجهیزات مدرن و با کیفیت، موجب جلوگیری از بروز این مشکلات و هم چنین کاهش مصرف انرژی و هزینه ها و افزایش راندمان سیستم می شود.