رشد باکتریهای موجود در فاضلاب نقش مؤثری در فرایند تصفیه بیولوژیکی و حذف مواد آلی از طریق میکروارگانیسمها دارد. بنابراین، ایجاد شرایط مناسب برای رشد بهینه این میکروارگانیسمها ضروری است تا تصفیه با سرعت و کارایی بیشتری انجام شود. عوامل مختلفی بر رشد میکروارگانیسمهای فاضلاب تأثیر میگذارند که مهمترین آنها شامل pH، دما، اکسیژن و مواد مغذی هستند. برای آشنایی با اثرات هر یک از این عوامل بر رشد و یا عدم رشد و تکثیر باکتریهای هوازی، بیهوازی و هوازی اختیاری، میتوانید به این بخش از مطالب آموزشی تصفیه فاضلاب شرکت ارکا گستر مراجعه نمایید.
تاثیر رشد باکتری های فاضلاب بر روند تصفیه
مواد آلاینده موجود در فاضلابهای صنعتی و بهداشتی که به علت ساختار و ویژگیهای منحصر به فرد خود، با روشهای متنوع قابل حذف هستند، نقش مهمی در بهبود کیفیت آب تصفیه شده دارند. بسیاری از این مواد، به خصوص مواد آلی، در طی فرآیند تصفیه فاضلاب با استفاده از تکنیکهای بیولوژیکی تجزیه و تفکیک میشوند. فرآیند تصفیه بیولوژیکی بدین صورت عمل میکند که باکتریها و میکروارگانیسمهای موجود در فاضلاب، مواد آلی را به مولکولهای سادهتری تجزیه میکنند و از این طریق به بهبود کیفیت فاضلاب کمک شایانی میکنند. هر چقدر که رشد و تکثیر باکتریها در فاضلاب بیشتر باشد، توانایی آنها برای تجزیه سریعتر مواد آلی افزایش مییابد. این مسئله در نهایت منجر به بهبود کیفیت فاضلاب در مدت زمان کوتاهتر و با هزینههای پایینتر میشود.شما می توانید برای اطلاعات بیشتر مقاله ی مشکلات جلبک ها در منابع آب را مطالعه بفرمایید.
با این حال، باید توجه داشت که میزان رشد باکتریها در فاضلاب باید متعادل نگه داشته شود، زیرا افزایش بیرویه تعداد میکروارگانیسمها در سیستمهای تصفیه میتواند منجر به تولید لجن اضافی شود. هر چه مقدار لجن بیشتری در فرآیند تصفیه تولید گردد، هزینههای مرتبط با آبگیری و دفع آن نیز افزایش خواهد یافت. به همین دلیل، مدیریت دقیق و کنترل رشد میکروارگانیسمها برای حفظ بهرهوری و کنترل هزینهها بسیار ضروری است.
تاثیر pH بر رشد باکتری های فاضلاب
برای ایجاد شرایط ایدهآل جهت رشد و تکثیر میکروارگانیسمهای موجود در فاضلاب، باید توجه ویژهای به چندین پارامتر کلیدی داشت که از بین آنها، تعادل pH و قدرت اسیدی یا قلیایی بودن پسابها از اهمیت ویژهای برخوردارند. تغییر در میزان pH تصفیه فاضلاب بهداشتی و صنعتی میتواند تأثیر مستقیم و قابل توجهی بر روند و سرعت تکثیر باکتریها داشته باشد. به طور کلی، بهترین میزان pH که میکروارگانیسمها در آن قادر به رشد و تکثیر بهینه هستند، در محدوده خنثی یعنی حدود 7 قرار دارد.
حتی تغییر کوچکی به اندازه یک واحد در میزان pH از مقدار نرمال و خنثی، ممکن است اثرات منفی چندگانهای بر رشد برخی از باکتریها بگذارد. به عنوان نمونه، با کاهش pH از حد مطلوب و رسیدن آن به مقادیر 6.8 یا کمتر، شاهد کاهش فعالیتهای آنزیمی در باکتریها خواهیم بود. علاوه بر این، در چنین شرایطی، فرآیندهایی مانند تشکیل لختهها و نیتریفیکاسیون متوقف شده و تولید سولفید هیدروژن نیز افزایش مییابد.
به همان اندازه که کاهش pH میتواند اثرات منفی بر رشد باکتریها و فرآیند تصفیه فاضلاب بگذارد، افزایش آن نیز میتواند پیامدهای نامطلوبی داشته باشد. برای مثال، بالا رفتن pH در فاضلاب باعث افت فعالیتهای آنزیمی شده و مانع از تشکیل لختهها و نیتریفیکاسیون میشود. همچنین، تولید آمونیاک در پسابها افزایش خواهد یافت.
به همین دلیل است که در تصفیهخانههای بزرگ و کوچک، و همچنین در پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی، تدابیری اندیشیده میشود تا محدوده pH در حالت خنثی یعنی نزدیک به 7 حفظ شود. این اقدامات کمک میکنند تا شرایط برای رشد مطلوب میکروارگانیسمها فراهم شود و فرآیند تصفیه به بهترین شکل انجام گیرد.
نقش دما بر رشد باکتری های فاضلاب
یکی از عوامل مهم و تأثیرگذار بر رشد و تکثیر باکتریهای موجود در فاضلاب، دما است که نقش بسزایی در این فرآیند ایفا میکند. تغییرات در دمای پسابها میتواند فعالیتهای آنزیمی را به طور گستردهای تحت تأثیر قرار دهد و نیز سرعت انتشار مواد مغذی و سابستریتها را افزایش یا کاهش دهد. در شرایطی که دمای پسابها بالا است و فضای تصفیهخانه به صورت گرم در آمده، فعالیتهای آنزیمی و سرعت انتشار سابستریتها و مواد مغذی به طرز چشمگیری بالاتر میرود، که این خود میتواند منجر به تغییرات قابل توجهی در فرایند تصفیه شود. اما در محیطهای سرد، جایی که دمای پسابها پایین است، شرایط به طور کامل متفاوت بوده و روند فعالیتها کندتر میشود. بنابراین در روند بهینهسازی تصفیه فاضلاب، تنظیم دما به سطح ایدهآل بسیار ضروری است تا بهرهوری حداکثری فراهم گردد.
در محیطهای گرم که پسابها دمای بالاتری دارند، شاهد رشد بیش از حد میکروارگانیسمها هستیم، که این منجر به افزایش تشکیل تکههای جامد متصل به هم از این میکروارگانیسمها خواهد شد. با اتصال باکتریها و تشکیل لختهها، ضروری است که اقدام به جداسازی این تکههای جامد از فاضلاب صورت گیرد تا کیفیت فرآیند تصفیه حفظ شود.همچنین در محیط های گرم می توان از پکیج تصفیه فاضلاب پلی اتیلنی و پکیج تصفیه فاضلاب فایبرگلاسی استفاده کرد که ثبات دمایی بهتری نسبت به پکیج تصفیه فاضلاب فلزی دارد.
رشد میکروارگانیسم ها با مواد آلی
یکی از عوامل اساسی که میتواند به شکل قابل توجهی بر افزایش یا کاهش رشد باکتریها در فاضلاب تأثیرگذار باشد ، میزان مواد آلی موجود در آن است. هنگامی که باکتریهای فعّال در فاضلاب شروع به کار می کنند، مواد آلی را تجزیه کرده و از آن به عنوان منبع غذایی خود بهرهبرداری مینمایند. این فرآیند بیوقفه نه تنها شرایط مناسبی برای رشد و تکثیر جمعیت باکتریها ایجاد میکند بلکه به بهبود کیفیت فاضلاب نیز کمک شایانی میکند. به طور کلی، اساس تصفیه بیولوژیکی نیز براساس همین تجزیه مواد آلی بوسیله باکتریها استوار است. باکتریها با تجزیه و تغذیه از مواد آلی، به مرور زمان گسترش پیدا کرده و تعدادشان افزایش مییابد. سرانجام، این باکتریها به هم میپیوندند و در قالب ذراتی شبیه به تکههای لجن در کف حوضچههای تصفیه انباشته میشوند و این گونه بخشی از فرآیند تصفیه بیولوژیکی به اتمام میرسد.
رشد باکتری های هوازی و بی هوازی فاضلاب
باکتریها و میکروارگانیسمها بر اساس نیازشان به اکسیژن آزاد به سه گروه اصلی تقسیم میشوند: هوازی، بیهوازی و هوازی اختیاری. در مواقعی که در فاضلاب باکتریهای هوازی حضور دارند، هر چه مقدار اکسیژن مولکولی آزاد در محیط افزایش یابد، به همان میزان شرایط برای رشد و تکثیر این باکتریها بهبود خواهد یافت و آنها توانایی بیشتری برای فعالیت خواهند داشت. در مقابل، میکروارگانیسمهای غیر هوازی برای فرآیند رشد و تکثیر خود به عنصر کربن نیاز دارند که این کربن از طریق دیاکسید کربن موجود در فاضلاب تامین میشود و بدین ترتیب محیط مناسب برای زندگی و فعالیت آنها فراهم میگردد.
میکروارگانیسمهای هوازی اختیاری به گونهای عمل میکنند که توانایی سازگاری با شرایط متغیر محیطی را دارند. در صورتی که اکسیژن مولکولی در دسترس و به میزان کافی در محیط وجود داشته باشد، این میکروارگانیسمها از آن برای فعالیتهای متابولیکی و رشد خود بهرهبرداری میکنند. اما در شرایطی که اکسیژن مولکولی کمیاب یا نایاب است، این موجودات زنده قادرند تقاضای انرژی خود را با استفاده از دیاکسید کربن و دیگر فرآیندهای بیهوازی تامین کنند. این انعطافپذیری به آنها اجازه میدهد تا در محیطهای متفاوت و شرایط مختلف به حیات و تکثیر خود ادامه دهند.
در نهایت، میتوان نتیجهگیری کرد که عوامل مختلفی مانند دما، میزان pH، وجود مواد آلی و مغذی، و مقدار اکسیژن مولکولی از مهمترین پارامترهایی هستند که به طور مستقیم بر رشد و تکثیر باکتریها در فرآیند تصفیه فاضلاب تاثیر میگذارند. با توجه به نوع صنعت و خصوصیات مختلف پسابها، ممکن است برخی از این پارامترها به طور طبیعی در محیط موجود نباشند یا نیاز به تنظیم بیشتری داشته باشند. بنابراین، ضروری است که از طریق تغییرات هدفمند در فرآیند تصفیه، شرایط مطلوب فراهم شود تا بتوان به نتایج بهینه و کارآمدتر در تصفیه فاضلاب دست یافت. این اقدام نه تنها منجر به بهبود کیفیت پساب تصفیه شده میشود، بلکه میتواند به کاهش خطرات مرتبط با آلودگی محیط زیست نیز کمک کند.
سخن پایانی
یکی از اساسیترین و حیاتیترین مراحل در فرآیندهای تصفیه فاضلاب، تصفیه بیولوژیکی میباشد. این فرآیند تحت تأثیر مجموعهای از عوامل قرار دارد که بر رشد و تکثیر باکتریها و همچنین میزان تجزیه آنها تأثیر میگذارند. در نهایت، این امر به توسعه و پیدایش فرآیندهای گوناگون نظیر سیستمهای لجن فعال و مشابه آن منجر میشود. شرکت ارکا گستر، با بهرهگیری از دو دهه تجربه حرفهای و اجرای موفقیتآمیز بیش از ۴۵۰ پروژه، به همراه تیمی مجرب و متخصص، آماده ارائه خدمات در زمینه طراحی و ساخت انواع پکیج تصفیه فاضلاب و دستگاههای تصفیه آب است. این خدمات با توجه به شرایط ویژه و نیازمندیهای منحصر به فرد هر پروژه طراحی میشوند. جهت کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره رایگان، شما میتوانید از راههای ارتباطی متنوع ذکر شده با ما در تماس باشید.