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.

تعریف

پکیج های پیش ساخته و طراحی شده برای تصفیه فاضلاب در جوامع کوچک یا املاک خصوصی مورد استفاده قرار می گیرند. بسته به نیاز کارفرما و توان سازنده، پکیج ها می توانند برای تصفیه بازه ی گسترده ای از جریان ها (بر اساس داده های موجود در کتاب Metcalf از MGD 0/002 تا MGD 0/5 ) مورد استفاده قرار گیرند، اما غالب استفاده ی آن ها برای بازه ی 38 تا 900 مترمکعب در روز می باشد.

متداول ترین مدل های پکیج های تصفیه فاضلاب شامل هوادهی گسترده، راکتورهای ناپیوسته متوالی، برکه های اکسیداسیون،  تثبیت تماسی، فرآیندهای فیزیکی/شیمیایی و تماس دهنده‌ی بیولوژیکی چرخان می باشند. تمرکز اصلی ما در اینجا بر روی سه مورد اول که فرآیندهای هوادهی بیولوژیکی نیز هستند، می باشد.

هوادهی گسترده

فرآیند هوادهی گسترده نوعی از فرآیند لجن فعال می باشد که در آن تصفیه بیولوژیکی برای حذف مواد آلی (ضایع) زیست تخریب پذیر، تحت شرایط هوازی اتفاق می افتد. اکسیژن مورد نیاز برای باقی ماندن فرآیند در حالت بیولوژیکی هوازی، توسط ادوات مکانیکی یا دیفیوزرهای هوادهی تامین می گردد. در راستای فراهم نمودن میزان تماس مناسب میکروارگانیسم های میکروبی با مواد آلی محلول، عمل مخلوط نمودن می بایست توسط هوادهی یا تجهیزات مکانیکی انجام گیرد. علاوه بر این برای بهینه سازی فرآیند بیولوژیکی، pH باید به طور مدوام کنترل شده و برای تسهیل رشد بیولوژیکی و تداوم تجزیه بیولوژیکی، مواد مغذی ضروری نیز می بایست در سیستم حضور داشته باشند.

همانطور که در شکل بالا نیز نشان داده شده است، فاضلاب وارد سیستم هوادهی گسترده شده و معمولاً در اولین گام آشغال گیری شده تا ذرات جامد معلق بزرگ، ذرات قابل ته نشینی و جامدات شناور که می توانند موجب بروز اختلال در تجهیزات و فرآیندهای پایین دست شوند، از سیستم خارج شود. سپس ممکن است فاضلاب برای کاهش میزان مواد بزرگ موجود در فاضلاب که توسط آشغال گیر جدا نشده است، از خردکن عبور نماید.

اگر فرایند هوادهی گسترده نیاز به تنظیم جریان داشته باشد، جریان فاضلاب پس از مراحل بالا وارد حوضچه های متعادل ساز شده و جریان فاضلاب در آن ها تنظیم خواهد شد. پس از آن فاضلاب وارد مخزن هوادهی شده که در آنجا عملیات اختلاط و اکسیژن رسانی به میکروارگانیسم ها صورت می گیرد. سپس مایع مخلوط به زلال ساز یا مخزن ته نشینی پمپاژ شده و در این مرحله بخش عمده ی میکروارگانیسم ها در کف زلال ساز ته‌نشین شده و قسمتی از آن نیز به فاضلاب ورودی در ابتدای سیستم بازگردانده می گردد. به این مواد برگشتی، لجن فعال برگشتی (RAS) می گویند.

موادی که برگشت داده نمی شوند، لجن فعال مازاد (WAS)، نیز برای تصفیه بیشتر یا دفع از سیستم خارج می گردند. پس از این مراحل، فاضلاب زلال شده با عبور از یک سرریز، قبل از ورود به واحد گندازدایی، درون یک کانال جمع آوری ریخته می شود. یک پکیج هوادهی گسترده شامل مخزنی فلزی می باشد که دارای بخش های متعادل ساز جریان، هوادهی، زلال ساز، گندزدایی و هضم/مدیریت لجن هوادهی شده می باشد. معمولاً از سیستم های هوادهی گسترده برای تصفیه فاضلاب هایی با دبی در بازه ی 7 تا 380 مترمکعب در روز استفاده می کنند. همچنین ممکن است در ابعاد بزرگ از مخازن بتنی نیز استفاده شود.

در اکثر مواقع برای راه اندازی سیستم های هوادهی گسترده از بذر لجن سایر تصفیه خانه ها استفاده می کنند و پایدار شدن سیستم ممکن است چیزی در حدود 2 تا 4 هفته پس از استفاده از بذرها به طول بیانجامد.

کاربردهای پکیج های تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده

 

این پکیج های تصفیه فاضلاب، معمولاً در شهرهای کوچک، حومه ی شهرهای بزرگ، مجتمع های بزرگ و سایر اماکنی که جریان فاضلاب آن ها کمتر از 380 مترمکعب در روز می باشد، استفاده می شوند. همچنین این سیستم ها در مواردی که نیاز به نیتریفیکاسیون وجود دارد بسیار کاربردی می باشند.

مهم ترین مزایا و معایب پکیج های هوادهی گسترده

مزایا

• راحتی بهره برداری سیستم، چرا که در بسیاری از موارد سیستم نهایتاً دو تا سه ساعت در روز مورد استفاده قرار می گیرد.
• فرآیندهای هوادهی گسترده معمولاً برای کنترل نوسانات موجود در جریان و میزان بارگذاری مواد آلی مناسب تر می باشند، چرا که مدت زمان ماند در آن ها بالاتر بوده و میکروب ها زمان کافی را برای مصرف مواد مغذی در اختیار دارند.
• نصب آسان سیستم، در اغلب مواقع این سیستم به صورت یکپارچه بوده که همین امر موجب سادگی حمل و نقل و نصب آن می گردد.
• بدون بو بودن سیستم، می توان در اکثر مناطق آن را نصب نموده و فضای زیادی را نیاز نخواهد داشت.
• سیستم های هوادهی گسترده معمولاً دفع لجن کمی داشته (به دلیل سن زیاد لجن) و می توان آن را به گونه ای طراحی نمود که نیتریفیکاسیون نیز صورت گیرد و نیازی به زلال ساز اولیه ندارد.

 

معایب

• سیستم های هوادهی گسترده بدون استفاده از واحدهای تکمیلی قادر به دی‌نیتریفیکاسیون و حذف فسفر نیستند.
• میزان انعطاف پذیری هوادهی گسترده پایین بوده و نمی توان تغییرات زیادی در خروجی آن ایجاد کرد.
• هوادهی بیشتر در هوادهی گسترده مستلزم استفاده از انرژی بیشتر می باشد.

 

ویژگی های ساختاری و طراحی پکیج هوادهی گسترده

 

جنس پکیج های تصفیه فاضلاب با روش هوادهی گسترده غالبا از آهن و یا بتن می باشد. اگر سیستم به اندازه ی کافی کوچک باشد، تمام سیستم به صورت یک واحد مجتمع و آماده به نصب ارسال خواهد شد. در صورتی که سیستم بزرگتر باشد، ممکن است زلال ساز، مخزن هوادهی و مخزن کلر به صورت واحدهای جداگانه ارسال گردند که در محل مونتاژ خواهند شد.

اجزای کلیدی داخلی پکیج های هوادهی گسترده شامل این موارد می باشند: پمپ های جابجایی برای انتقال فاضلاب بین مناطق متعادل سازی و هوادهی، آشغال گیر و خردکن برای کاهش اندازه ی جامدات، سیستم هوادهی شامل بلوئرها و دیفیوزرها برای قسمت های متعادل سازی، هوادهی و مدیریت لجن، پمپ ایرلیفت برای برگشت لجن، اسکیمر و سرریز برای زلال ساز و هیپوکلریت مایع، قرص یا UV برای واحد گندزدایی. در اغلب مواقع بلوئرها و تابلو برق که شامل چراغ ها، کلیدها و استارت موتورها می باشد نیز در پایین یا یک طرف از پکیج نصب می‌گردند.

برای تولید خروجی با کیفیت قابل قبول، موجودات زنده ی موجود در سیستم نیاز به مدت زمان کافی برای تماس با مواد آلی دارند. مدت زمان معمول تماس در پکیج های هوادهی گسترده در حدود 18 الی 24 است. مدت زمان تماس، دبی روزانه جریان، پارامترهای جریان ورودی و پارامترهای جریان خروجی عواملی هستند که اندازه مخزن هوادهی (که در آن از هوا برای مخلوط نمودن فاضلاب به جهت تامین اکسیژن و بهبود رشد بیولوژیکی استفاده می شود) توسط آن ها تعیین می شود. اندازه پکیج هوادهی گسترده بر مبنای میانگین فاضلاب تولیدی در 24 ساعت محاسبه می شود. همچنین ممکن است برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد بر روی سیستم در ساعات اوج تولید فاضلاب (مانند صبح و شب) استفاده از سیستم‌های متعادل ساز ضروری باشد. متعادل ساز ها باعث می شوند تا جریان با دبی قابل کنترلی وارد سیستم شوند.

بهترین حالت برای اطمینان از راحتی بهره برداری و تعمیر و نگهداری سیستم، نصب سیستم به گونه ای می باشد که دیواره های مخزن در حدود 15 سانتی متر بالاتر از سطح زمین قرار گیرند. این کار باعث عایق نمودن سیستم در فصول سرد، جلوگیری از نفوذ جریانات سطحی به سیستم و سرویس سریع سیستم می شود. اگر سیستم در زیر زمین گردد، باید با تقویت دیواره ها و استفاده از محافظ های مناسب از عدم ورود جریانات سطحی به سیستم اطمینان حاصل نمود. در صورت نصب سیستم در بالای زمین نیز، عایق نمودن سیستم در فصول سرد و تعبیه ی مسیرهایی برای تعمیر و بررسی سیستم از مهم ترین پارامترها می باشند.

کارایی پکیج روش هوادهی گسترده

عملکرد پکیج های تصفیه فاضلاب در کل می تواند تحت تاثیر عوامل متعدد راهبری و پارامترهای موجود در طراحی قرار گیرد.

• تغییرات ناگهانی و شدید دما
• راندمان حذف چربی و کف از زلال ساز اولیه (به جز برکه های اکسیداسیون که از زلال ساز اولیه استفاده نمی کنند)
• جریان های بسیار کم که طراحی و ساخت کانال ها و مجاری خودشویی را بسیار مشکل می‌کند
• وجود لخته در جریان، بارگذاری BOD و سایر پارامترهای ورودی
• شوک در بارگذاری هیدرولیکی یا وجود لخته های بسیار بزرگ در جریان حاصل از جوامع کوچک
• کنترل مناسب میزان تامین هوا

هوادهی گسترده در اغلب مواقع کارکرد بسیار مناسبی داشته و استانداردهای خروجی مورد نیاز را برآورده می نماید.

اگر استفاده از مواد شیمیایی به درستی صورت گیرد، میزان فسفر کلی (TP) به کمتر از 2 میلی‌گرم در لیتر نیز خواهد رسید. در برخی موارد خروجی سیستم های هوادهی گسترده دارای TSS کمتر از mg/L 10 نیز می باشند.

تعمیر و نگهداری

الزامات بهره برداری بسته به نیازهای موجود برای پکیج های تصفیه فاضلاب متفاوت می باشد. الزامات بهره برداری برای این سیستم ها معمولاً کمتر از 8 ساعت در روز می باشد. هر نوع سیستم، روندهای بهره داری مختص به خود را دارا بوده که  برای عملکرد مناسب سیستم باید به دقت انجام گیرد. صاحبان این تجهیزات نیز برای اطمینان از به حداقل رساندن هزینه های مربوط به نیازهای تعمیر و نگهداری می بایست تمام دستورالعمل های ارائه شده توسط سازنده را به کار گیرند. برآوردهای مربوط به زمان و نحوه ی انجام تعمیرات و نگهداری های مورد نیاز باید با نظر مستقیم سازنده تجهیز صورت گیرد.

روش های عملیاتی برای هوادهی گسترده شامل انجام آزمایشات مربوط به اندازه گیری میزان کلیفرم مدفوعی در خروجی برای اطمینان از گندزدایی کافی و انجام بازرسی های منظم بر روی میزان اکسیژن محلول (DO) و غلظت MLSS در بخش هوادهی می باشد.

برای آنالیز میزان ته نشینی لجن، آزمایشات مربوط به اندازه گیری شاخص حجم لجن (SVI) در زلال ساز نیز باید صورت گیرد. سایر نمونه گیری ها و آنالیزها بر اساس استانداردهای مورد نیاز انجام خواهد شد.

مراحل معمول مربوط به تعمیر و نگهداری در پکیج های تصفیه فاضلاب هوادهی گسترده شامل بررسی موتورها، بلوئرها و پمپ ها و اطمینان از روغن کاری و عملکرد مناسب آن ها می باشد. انجام بازرسی های دوره ای مطابق با توصیه ها و پیشنهادات سازنده نیز بسیار مهم است.

پکیج تصفیه فاضلاب و انواع آن کدام است؟

پکیج تصفیه فاضلاب به نوعی از سیستم های تصفیه فاضلاب اطلاق می گردد که تمامی واحدها و تجهیزات، مجتمع در یک پکیج به صورت پیش ساخته اجرا می گردد. این پکیج ها بر حسب متریال به سه دسته تقسیم می گردد:

1- پکیج تصفیه فاضلاب فلزی با پوشش اپوکسی
2- پکیج تصفیه فاضلاب پلی اتیلنی
3- پکیج تصفیه فاضلاب کامپوزیتی

---

قیمت پکیج تصفیه فاضلاب

آنالیز قیمت پکیج تصفیه در قیاس با تصفیه خانه های بتنی فاضلاب، حاکی از قیمت مناسب تر پکیج در دبی های کمتر از 500m³/d می باشد. این مهم با بهینه سازی های مهندسی انجام شده در طراحی پکیج های تصفیه فاضلاب این شرکت سبب پر رنگ تر شدن این اختلاف قیمت شده است.

 

---

 کنترل پکیج تصفیه فاضلاب در تمامی ساعات روز

کنترل هوشمند با استفاده از PLC، ابزار نظارت تمام وقت بر پکیج می باشد. در صورت بروز مشکل، با ارسال پیامک مسئول بهره‌برداری پکیج را از شرایط بوجود آمده آگاه می سازد.

 

---

نصب آسان پکیج تصفیه فاضلاب

مشکلات نصب و عدم وجود امکانات مناسب کارگاهی در محل اجرای پکیج در بسیاری موارد، روند راه اندازی را به تاخیر می اندازد. به منظور ارتقاء استانداردها و تسریع روند نصب و راه اندازی، این شرکت اقدام به تجمیع اتاقک کنترل و پکیج نموده است.

 

---

بهره برداری آسان و ارزان پکیج تصفیه فاضلاب

همانگونه که بیان شد در پکیج های تصفیه این شرکت، از کنترل هوشمند استفاده می گردد. به حداقل رساندن نیاز به نیروی انسانی و کاهش چشمگیر مصرف انرژی از محاسن استفاده از این سیستم ها می باشد.

 

---

مدیریت لجن مازاد در پکیج های تصفیه 

چالشی که پس از اجرا گریبان گیر خریداران سیستم های تصفیه فاضلاب با فرایند لجن فعال می‌شود، لجن مازاد تولیدی در تمامی فرایندهای تصفیه فاضلاب می باشد. در پکیج های آویسا این معضل با استفاده از هاضم و فیلترپرس حل شده است.

 

---

کمترین فضا و بو در پکیج تصفیه پساب

با توجه به توضیحات بخش قیمت و نصب آسان پکیج، بهینه سازی و تجمیع انجام شده، سبب کارکرد پکیج در حالت اپتیمم خواهد شد. در این حالت بویی از سیستم متصاعد نمی گردد و فضای اشغال شده به حداقل ممکن می رسد.

 

---

استاندارد خروجی فاضلاب سازمان حفاظت محیط زیست

به استناد ماده 5 آﯾﯿﻦ ﻧﺎﻣﻪ ﺟﻠﻮﮔﯿﺮی از آﻟﻮدﮔﯽ آب، سازمان حفاظت محیط زیست مبنی بر محل دفع پساب تصفیه شده حدود مجاز غلظت آلاینده های آب را به سه دسته تقسیم نموده است. به این ترتیب که محل تخلیه در یکی از دسته های زیر قرار می گیرد:

1- تخلیه به آب های سطحی

2- تخلیه به چاه جاذب

3- مصارف کشاورزی و آبیاری

از جمله مهمترین و شناخته شده ترین آیتم های این جدول، استاندارد BOD و COD در خروجی فاضلاب می باشد. شما عزیزان می توانید به منظور اطلاع از مقادیر به روز مجاز غلظت کلیه آلاینده ها در استاندارد محیط زیست فایل ذیل را دانلود نمایید. 

دانلود استاندارد خروجی فاضلاب

نکته حائز اهمیت انتخاب اجزای سیستم تصفیه فاضلاب بر اساس مقادیر آلاینده ورودی و مقادیر مجاز خروجی آن است. این مهم همواره تعهد بدیهی شرکت آویسا بوده که با بهینه ترین روش امکان پذیر محقق ساخته است.

چرا به یک پکیج تصفیه فاضلاب نیاز دارید ؟

دلایل معمول :

• قوانین زیست محیطی سختگیرانه
• اصلاح سیستم های قدیمی مورد استفاده و پیشرفت تکنولوژی در این زمینه
• عملکرد نامطلوب سیستم های سپتیک و چاه های جذبی
• هزینه بر بودن سیستم لوله کشی و اتصال به شبکه های جمع آوری و تصفیه فاضلاب
• درگیری های سیاسی
• استقلال داخلی
• حفظ منابع آبی موجود
• بازیابی و استفاده مجدد

در این سیستم ها به دنبال چه چیزی می گردید ؟

در اغلب مواقع سیستم های پکیج تصفیه فاضلاب تجهیزاتی با قیمت مناسب و راندمان بالا برای تولید پسابی با مشخصات زیر می باشند :

• BOD کمتر از mg/L  5- 10  
• TSS کمتر از mg/L 5 – 10
• NH₃ کمتر از mg/L 2 – 5
• TP کمتر از mg/L 0.1 – 5
• و …

در کنار موارد بالا در صورت استفاده از فرآیندهای مناسب و طراحی دقیق سیستم، این مجموعه ها دارای مصرف انرژی پایین، قابلیت هوشمند سازی بالا، حداقل نیاز به راهبری و کمترین میزان تولید لجن است.

برخی تعاریف مهم

• ظرفیت سیستم های محلی معمولا بین 0 تا 5 مترمکعب در روز است
• سیستم های کوچک تصفیه معمولا به سیستم هایی با ظرفیت 10 تا 300 مترمکعب در روز اطلاق می گردد، با این وجود این ظرفیت تا 3800 مترمکعب در روز نیز قابل افزایش است.
• پرکاربردترین و اقتصادی ترین پکیج های تصفیه فاضلاب ظرفیتی بین 20 تا 300 مترمکعب در روز دارند.

 

شکل 1نمونه ای از یک پکیج بتنی تصفیه فاضلاب به روش SBR 

پکیج تصفیه فاضلاب چیست ؟

• از نظر فنی مهندسی پکیج تصفیه فاضلاب به سیستم های از پیش ساخته شده و مونتاژ شده ای گفته می شود که از جنس فلز یا پلاستیک بوده و آماده ی نصب و کار می باشند.

• در برخی موارد این اصطلاح برای سیستم هایی به کار برده می شود که در سیستم های بتنی مورد استفاده قرار می گیرند (بهتر است در این موارد به جای پکیج تصفیه فاضلاب از اصطلاح سیستم های تصفیه فاضلاب پیش مهندسی شده استفاده نمود).

 

شکل 2پکیج تصفیه فاضلاب

 

انواع پکیج های تصفیه فاضلاب

 

معمول ترین فرآیندهای بیولوژیکی مورد استفاده :

• هوادهی گسترده
• RBC (دیسک های بیولوژیکی چرخان)
• SBR (راکتور ناپیوسته متوالی)
•  SBR اصلاح شده
• MBR (راکتور بیولوژیکی غشایی)
• سایر روش ها (تثبیت تماسی، لاگون ها) که به دلیل عدم کاربرد فراوان به آنها نخواهیم پرداخت.

هوادهی گسترده

• پکیج های تصفیه فاضلاب مستطیلی شکل با ظرفیتی تا m³/d 400

• پکیج های بتنی با ظرفیتی بیش از m³/d 400
• در سالهای اخیر بسیار مرسوم و پر استفاده بوده اند
• معمولا شامل بخش های زیر می باشند :
  • مخزن هوادهی
  • زلال ساز
  • هاضم هوازی
  • گندزدایی
  • مخزن متعادل سازی
  • فیلترهای تصفیه تکمیلی
• تخلیه جریان به صورت پیوسته

• کاهش محبوبیت و میزان استفاده، به دلیل روی کار آمدن فرآیندهای مناسب تر (از نظر اقتصادی و بازدهی)

 

دیسک های بیولوژیکی چرخان

 

• کاربرد بسیار محدود و کم به دلیل بروز مشکلات عدیده در بخش های مکانیکی و کیفیت پایین پساب خروجی

• این پکیج های تصفیه فاضلاب معمولا شامل قسمت های زیر هستند :
  • مخزن اولیه
  • دیسک دوار
  • زلال ساز ثانویه
  • هاضم هوازی
  • مخزن گندزدایی
  • فیلترهای تصفیه تکمیلی
• جریان خروجی پیوسته
• نیاز به پوشیده بودن

• نیاز کم به اپراتور و بهره بردار

راکتورهای ناپیوسته متوالی

• بهبود و اصلاح فرآیند هوادهی گسترده

• در اغلب مواقع مستطیلی شکل
• خروجی ناپیوسته
• تصفیه بازه ی گسترده ای از آلاینده ها

• این سیستم ها معمولا شامل بخش های زیر می باشند :

  • مخزن سلکتور
  • مخزن متعادل ساز جریان بالا دست (یا دو مخزن به صورت متوالی)
  • مخازن واکنش/ته نشینی/تخلیه
  • هاضم هوازی
  • مخزن متعادل سازی ثانویه
  • گندزدایی

  • فیلترهای تصفیه تکمیلی

 

شکل 4 یک نمونه SBR 

راکتور ناپیوسته متوالی اصلاح شده (I SAM)

• مستطیلی شکل

• سیستم پر شدن، واکنش، ته نشینی و تخلیه ی ناپیوسته
• این روش معمولا شامل موارد زیر می باشد :
  • مخازن دفع مواد زائد به صورت بی هوازی
  • مخزن متعادل ساز
  • مخازن ته نشینی/واکنش/تخلیه
  • مخزن متعادل ساز ثانویه
  • گندزدایی
  • فیلترهای تصفیه تکمیلی

• تولید کم لجن

راکتور بیولوژیکی غشایی

• معمولا مستطیلی شکل

• تخلیه پیوسته
• تصفیه انواع مختلف فاضلاب ها
• این سیستم معمولا شامل بخش های زیر می باشد :
  • سلکتور/بخش غیرهوازی
  • قسمت هوادهی
  • زلال سازی با استفاده از غشاها
  • هاضم بی هوازی
  • گندزدایی
• عدم نیاز به فیلترهای تصفیه تکمیلی
• اشغال کمترین فضای ممکن

• برخی از مدل های این سیستم ها توانایی تغلیظ لجن را دارا می باشند

نکات مهم مربوط به طراحی پکیج های تصفیه فاضلاب

• وجود نوسانات شدید در جریان و بارگذاری BOD (دقت در انتخاب پمپ)

• انتخاب مناسب فرآیند با توجه به استانداردهای زیست محیطی مورد نیاز
• طراحی مناسب سیستم برای عملکرد در شرایط غیرعادی
• توجه به لجن تولیدی و نحوه ی دفع آن
• توجه به بوی نامطبوع تولیدی
• پیش تصفیه مناسب (آشغال گیری، دانه گیری و حذف زباله ها)

• فرآیندهای تکمیلی مورد نیاز (فیلتراسیون و گندزدایی)

پیش تصفیه

• استفاده از آشغال گیرهای ریز بسیار مناسب است (ضروری برای سیستم های MBR)

• دانه گیری به فرآیندهای SBR، هوادهی گسترده و RBC کمک فراوانی می کند
• سیستم های به دام انداختن زباله برای SBR و هوادهی گسترده بسیار کارآمد می باشند.
• معمولا در سیستم های کوچک از دانه گیری استفاده نمی شود

• در نظر گرفتن ظرفیت کافی برای بیشترین مقدار جریان

پیش تصفیه – آشغال گیری

• استفاده از آشغال گیرهای درشت و سپس آشغال گیرهای ریز
• حذف گلوله های روغن
• آشغال گیرهای پیچی یکی از رایج ترین نوع های آشغال گیرها می باشند
• دفع مناسب مواد جداسازی شده

فیلترهای تصفیه تکمیلی

• استفاده از فیلترهای تحت فشار یا دارای بک واش پیوسته
• در MBR نیازی به استفاده از این واحد نمی باشد
• انتخاب حجم مناسب برای این واحد با توجه به بیشترین مقدار جریان
• دقت در حجم بک واش

گندزدایی در پکیج های تصفیه فاضلاب

• معمولا از اشعه UV یا کلر استفاده می شود
• در زمان استفاده از سیستم کلرزنی توجه به کلرزدایی مناسب بسیار مهم است
• سیستم UV بسیار ساده تر بوده و به دلیل عدم استفاده از مواد شیمیایی نیاز به توجه و دقت کمتری از سوی اپراتور دارد
• می تواند داخل یا خارج از مجمومه باشد
• انتخاب مناسب آن با توجه به بیشترین مقدار جریان

 

خلاصه مطالب

در بالا به بررسی کلی سیستم های کوچک تصفیه فاضلاب یا همان پکیج های تصفیه فاضلاب و نکات مهم مربوط به طراحی (اجزای مختلف) این سیستم ها پرداختیم. در آخر اینگونه می توان بیان نمود که برای انتخاب مناسب ترین سیستم تصفیه، توجه به نکات زیر از اهمیت ویژه ای برخوردار است :

• هزینه های اولیه
• هزینه های بهره برداری
• شرایط محیطی موجود (آب و هوا و فضای)
• ویژگی های پساب خروجی
• مقدار تولید لجن
• فضای مورد نیاز و موجود
• منابع موجود
• سیستم های پشتیبانی