6 ژانویه، 2019

روش های تصفیه فاضلاب ونحوه کار آن ها

روش های تصفیه فاضلاب ونحوه کار آن ها

تصفیه فیزیکی

در تصفیه فیزیکی فاضلاب از خواص مکانیکی و فیزیکی برای جداسازی مواد خارجی معلق در فاضلاب استفاده می‌شود.

ازجمله روش‌های معمول تصفيه فيزيکي فاضلاب می‌توان به سیستم‌های آشغال‌گیری، دانه گیری، ته‌نشینی، شناورسازی، چربی‌گیری و فیلتراسیون اشاره نمود.

مهم‌ترین روش‌های مکانیکی متداول در تصفیه‌خانه عبارت است از:

1- عبور دادن فاضلاب از صافی‌ها و گرفتن مواد معلق موجود در آن

2- ته‌نشین شدن مواد معلق از فاضلاب و جداسازی آن‌ها

3- شناور کردن مواد معلق و جدا کردن آن‌ها از فاضلاب

الف) آشغال‌گیری

آشغال‌گیری یکی از فرآیندهای تصفیه فیزیکی می‌باشد که در اکثر تصفیه‌خانه‌ها و در ابتدای فرآیند تصفیه وجود دارد. در این مرحله عمل حذف و جداسازی مواد جامد و شناور صورت می‌پذیرد که باعث کاهش مقداری از بار آلودگی فاضلاب خام می‌شود. آشغالگیر روش بسیار مفید و مؤثری در حفاظت فیزیکی از پمپ‌ها و سایر تجهیزات مکانیکی از قبیل هواده‌ها، همزن‌ها و لوله‌ها در برابر آسیب‌دیدگی و گرفتگی احتمالی می‌باشد.  آشغال‌گیر معمولاً از توری‌ها یا شبکه‌های میله‌ای ساخته می‌شوند و با نصب در مسیر جریان فاضلاب از ورود هرگونه قطعات بزرگ اجسام و آشغال به حوضچه‌های تصفیه ممانعت به عمل می‌نمایند. آشغال‌گیر ازنظر فاصله میله‌های شبکه غربال به دو نوع ریز و درشت تقسیم می‌شوند. آشغال‌گیر معمولاً از میله‌های با جنس استیل که به‌صورت موازی کنار هم قرار می‌گیرند تشکیل‌شده و به دو نوع دستی و یا مکانیکی تقسیم می‌شوند

 ب) ته‌نشینی

به‌طورکلی ته‌نشینی فاضلاب به چه 4 روش صورت می‌گیرد:

ته‌نشینی نوع اول (ته‌نشینی ذرات معلق به‌طور مجزا)

ته‌نشینی نوع دوم (ذرات لخته شده و چسبنده)

ته‌نشینی نوع سوم (ته‌نشینی ناحیه‌ای به‌صورت پتوی لجن)

ته‌نشینی نوع چهارم (ته‌نشینی فشرده)

ج) شناورسازی

به‌طورکلی فرآيند شناورسازي از چند مرحله اساسي تشكيل می‌شود:

  • به وجود آوردن حباب‌های هوا در داخل پساب
  • برخورد بين حباب‌های هوا و ذرات جامد يا ذرات روغن
  • اتصال حباب‌های ريز به سطح مواد معلق و يا ذرات روغن و چربي
  • برخورد ذرات روغن حباب‌دار با يكديگر و تشكيل توده‌ای از آن‌ها
  • به دام انداختن حباب‌های بيشتر گاز در داخل توده‌ها
  • حركت صعودي به‌طرف بالا

از روش شناورسازی مواد معلق گاهی در واحدهای تغلیظ لجن نیز استفاده می‌شود که با کمک دمیدن هوا و شناورسازی ذرات، لجن باقی‌مانده تغلیظ می‌شود.

2- روش‌های بيولوژيكي

به آن دسته از روش‌هایی که در آن‌ها از فرآیندهای بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب استفاده می‌شود، روش‌های بیولوژیکی می‌گویند. در این روش‌ها میکروارگانیسم‌ها (به‌ویژه باکتری‌ها) نقش اصلی را در فرآیند تصفیه بر عهده دارند چراکه آن‌ها با استفاده از مکانیسم‌های درونی خود مواد آلی موجود در فاضلاب را جذب کرده و از آن برای تولید سلول جدید و کسب انرژی استفاده می‌کنند.

ازآنجاکه سهم عمده‌ای از آلاینده‌های فاضلاب را مواد آلی تشکیل می‌دهند، استفاده از روش‌های بیولوژیکی امروزه به‌طور گسترده‌ای برای تصفیه فاضلاب‌ها متداول شده است. روش‌های بیولوژیکی قادرند با هزینه‌ای پایین، طیف گسترده‌ای از آلاینده‌ها را مورد تصفیه قرار دهند.

روش‌های بیولوژیکی به دودسته‌ی هوازی و بی‌هوازی تقسیم‌بندی می‌شود.

تصفیه هوازی:

این تصفیه در حضور اکسیژن انجام می‌شود.

فرآیند لجن فعال از نوع سیستم رشد معلق و از متداول‌ترین روش‌های تصفیه بیولوژیكی هوازی بوده كه در آن از اكسیداسیون هوازی میکروارگانیسم‌ها جهت پالایش مواد آلی موجود در فاضلاب استفاده می‌گردد. بر اساس نحوه پخش فاضلاب ورودی، توزیع و نحوه هوادهی، زمان اقامت در راکتور هوادهی و نسبت مواد آلی به غلظت میکروارگانیسم‌ها، انواع مختلفی از سیستم‌های لجن فعال (مانند هوادهی گسترده، نهر اکسیداسیون، تثبیت تماسی و اختلاط کامل) وجود دارد. درروش لجن فعال، با مخلوط کردن پساب و توده میکروارگانیسم‌های فعال در مخزن هوادهی و تأمین اكسیژن لازم ، شرایط لازم جهت تصفیه مواد آلی موجود در پساب طبق فعل‌وانفعالات كلی زیر فراهم می‌گردد.

تصفیه بی‌هوازی:

کاهش چشمگیر مصرف انرژی، تولید لجن بسیار کمتر و تولید گاز باارزش حرارتی بالا، استفاده از فرآیندهای بی‌هوازی را جهت کاهش بار آلودگی زیاد فاضلاب معمولاً COD بیش از ppm 1500، علیرغم دشواری و حساسیت بالا آن‌ها در راهبری، توجیه می‌نماید.

درروش تصفیه بی‌هوازی (مانند راکتورهای UASB ، FBR ، فیلترهای بی‌هوازی و فرآیند تماس بی‌هوازی) تجزیه مواد آلی كندتر از روش‌های هوازی انجام می‌گیرد. در این فرآیند سه مرحله اتفاق می‌افتد:

مرحله هيدروليز (Hydrolysis ) : مواد آلي پيچيده شكسته شده و به مواد آلي محلول تبديل می‌شود. مرحله هيدروليز مهم‌ترین مرحله تصفيه بی‌هوازی است و اصولاً خيلي كند ادامه خواهد يافت.

اسيدی شدن و توليد استات توسط میکروارگانیسم‌های اسیدساز: در اثر آن مواد آلی ساده حاصل از مرحله هيدروليز به اسيدهای چرب فرار مثل اسيد استيك تبديل خواهد شد. با پيدايش اسیدهای چرب فرار PH محيط افت خواهد کرد. اگر فاضلاب حاوی قندهای ساده باشد اين مرحله به‌سرعت انجام می‌شود و اگر حاوی پروتئین و مواد آلی پیچیده باشد انجام دومین مرحله به زمان نیاز خواهد داشت.

مرحله تولید متان: در این مرحله اسیدهای آلی تولیدشده مورداستفاده باکتری‌های متان‌زا قرار می‌گیرد و با تولید متان، COD كاهش می‌یابد. در مراحل تصفیه بی‌هوازی كنترل عواملی چون درجه حرارت، PH محیط، درصد پروتئین‌ها و کربوهیدرات‌ها، چربی فاضلاب، اندازه ذرات معلق و غلظت آمونیاك حائز اهمیت است. باکتری‌های اسیدساز كه اعمال هیدرولیز و اسیدی شدن را انجام می‌دهند، باکتری‌های دوزیستی هستند كه در محیط‌های هوازی و بی‌هوازی قادر به ادامه حیات می‌باشند. این باکتری‌ها PH های اسیدی و قلیایی بین 3 تا 8 را تحمل می‌کنند. باکتری‌های نوع دوم باکتری‌های متان‌زا هستند كه مطلقاً  بی‌هوازی هستند و ازاین‌رو در غیاب اكسیژن ادامه حیات خواهند داد. این باکتری‌ها نسبت به شرایط محیطی مانند PH و دما حساس‌تر از باکتری‌های اسیدی هستند به همین دلیل علیرغم برقراری تعادل مابین باکتری‌های اسیدساز و متان‌زا، می‌بایست شرایط محیطی مناسب را بر اساس باکتری‌های متان‌زا فراهم نمود.

3- روش‌های شیمیایی

در روش‌های شیمیایی فرآیند جداسازی یا تبدیل مواد آلاینده، به کمک افزودن مواد شیمیایی و در نتیجة واکنش‌های شیمیایی مواد صورت می‌گیرد. پیچیدگی در این فرآیندها به‌مراتب بیش از روش‌های فیزیکی می‌باشد. همین پیچیدگی سبب دشواری نسبی در بهره‌برداری از روش‌های شیمیایی می‌گردد. ازاین‌رو تا حد امکان سعی می‌شود که کمتر از روش‌های شیمیایی در سیستم تصفیه استفاده شود. به‌علاوه هزینة خرید و نگهداری مواد شیمیایی مورد نیاز در برخی موارد مانع بزرگی در کاربرد فرآیندهای شیمیایی است. روش‌های ترسیب شیمیایی (انعقاد و لخته سازی) و گندزدایی با کلر و ترکیبات آن جزء مهم‌ترین روش‌های شیمیایی مورداستفاده در تصفیه فاضلاب محسوب می‌گردند.

صفحات مرتبط: ازن ژنراتورهای صنعتی ، ازن ژنراتورهای نیمه صنعتی ، کاربردهای ازن ، ضدعفونی آب با ازن