تصفیه فاضلاب به روش SBR

راکتورهای دسته ای توالی (SBR) یا راکتورهای دسته ای متوالی یک سیستم فعال لجن است که برای تصفیه فاضلاب طراحی شده است. آنها قادرند مواد آلی موجود در فاضلاب را کاهش دهند، که بسته به اندازه مخزن در چندین چرخه انجام می شود.

سیستم تصفیه SBR شرکت آرکاگستر رسام یک راکتور پر و تخلیه است. تصفیه SBR یکی از روش های تصفیه لجن فعال است. در این روش با اختلاط کامل، ابتدا فاضلاب وارد حوضچه هوادهی می شود، زمان کافی به فاضلاب اکسید شده داده می شود تا رسوب کند. در ادامه، فرآیند های تصفیه فاضلاب در روش SBR در شکل های 1 تا 5 توضیح داده شده است.

مزایای تصفیه فاضلاب به روش  SBR

از آنجایی که فناوری SBR از سیستم ذخیره سازی و بچینگ استفاده می کند، پساب را می توان در دوره های اوج ذخیره کرد و در دسته های کوچکتر در طول هر روز معین تصفیه کرد. این بدان معنی است که به هر دسته زمان کامل تصفیه داده می شود و از اوج افزایش اجتناب می شود.

مخزن SBR توسط نیروی تولید شده توسط دمنده/کمپرسور یا بلوئرکار می کند، به این معنی که هیچ قسمت متحرکی از اجزای الکتریکی در داخل خود مخزن وجود ندارد. این امر هزینه های تعمیر و نگهداری و تعویض را کاهش می دهد و باعث می شود عملیات کارآمدتر انجام شود.

نیازی به مخازن ته نشینی نهایی یا پمپاژ لجن فعال برگشتی نیست زیرا همه چیز در یک مخزن انجام می شود. این همچنین به این معنی است که سیستم های SBR جای کمتری را اشغال می کنند زیرا مخازن کمتری مورد نیاز است.

مخزن SBR چگونه کار می کند؟

هنگام استفاده از سیستم SBR عمدتا چهار مرحله اصلی وجود دارد:

1-    چرخه شارژ – دو محفظه در این فرآیند وجود دارد که فاضلاب ابتدا از طریق ورودی وارد محفظه تصفیه اولیه می شود. این محفظه جایی است که هر ماده جامد قبل از وارد شدن به محفظه ثانویه در آن نگهداری می شود.

 2-   چرخه هوادهی – دسته دوم با وارد شدن اکسیژن به مخزن با استفاده از دیفیوزر آغاز  می شود، این زمانی است که فرآیند تصفیه بیولوژیکی انجام می‌شود و میکروارگانیسم ‌های موجود در فاضلاب را فعال می‌کند که شروع به حذف مواد جامد می‌کنند.

 3-   فاز استراحت – پس از پایان چرخه هوادهی، لجن فعال در انتهای مخزن ته نشین می شود و پساب شفاف به سمت بالا می رود.

  4-  استخراج آب شفاف – پساب تصفیه شده سپس از طریق یک محفظه به یک سیستم تخلیه وارد می شود و خارج می شود. پس از تکمیل، لجن از مخزن SBR به محفظه تصفیه فاضلاب اولیه بازگردانده می شود.

فرآیند SBR

در یک CFP مانند فرآیند لجن فعال، تمام فرآیند های واحد در یک نقطه زمانی معین پشت سر هم در حال کار هستند. از سوی دیگر، در یک فرآیند SBR، همه این فرآیند های واحد در یک مخزن واحد برای مدت زمان و فواصل خاص خود، به صورت متوالی در یک بازه زمانی انجام می‌شوند. بنابراین، SBR در زمان همان رفتاری را که CFP در فضا ارائه می‌کند، ارائه می‌کند. فناوری SBR اساساً یک فرآیند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب از نوع پر کردن و خالی کردن را در بر می گیرد که از نظر عملکردی شبیه به فرآیند لجن فعال است. بسته به مقیاس عملکرد، سیستم SBR، ممکن است شامل مخازن تک یا چندگانه باشد که هر کدام دارای پنج حالت عملیاتی اساسی هستند. به عنوان یک فرآیند دسته ای، مدت زمان هر حالت در یک مخزن را می توان برای رفع نیازهای مختلف تصفیه، مانند COD کم در پساب، حذف بیولوژیکی مواد مغذی، و غیره تنظیم کرد.

فرایند SBR در مقابل سیستم های لجن فعال استاندارد

 SBRها مشابه سایر سیستم‌ های لجن فعال عمل می‌کنند، تفاوت مهم آن‌ ها این است که تمام فرآیند های تصفیه را داخل یک مخزن انجام می‌دهند. بر خلاف سیستم های لجن فعال معمولی، SBR ها پس از پر شدن راکتور، یک منبع پیوسته از فاضلاب ورودی دریافت نمی کنند.

فرایند SBR اجزای متعددی را که در سیستم های لجن فعال معمولی یافت می شوند، که شامل پمپ های لجن فعال برگشتی و لجن اولیه هستند، حذف می کند. تکنسین ها فقط بر روی یک لجن در یک تنظیمات SBR برای هر دسته فاضلاب تصفیه شده تمرکز می کنند و انعطاف پذیری و کنترل بیشتری بر فرآیند های تصفیه دارند.

SBR ها در مقایسه با سیستم های کنترل لجن فعال دارای معایبی هستند، از جمله هزینه های بالا، تعمیر و نگهداری پیچیده، تخصص فنی بالاتر، و نقص های احتمالی در فرآیند های یکسان سازی و هوادهی که ممکن است به روش های تصفیه اضافی نیاز داشته باشد.

راکتور دسته ای توالی برای تصفیه فاضلاب: )پیشرفت های اخیر(

راکتور های دسته ای توالی (SBRs)، به دلیل انعطاف پذیری عملیاتی و امکان کنترل فرآیند عالی، به طور گسترده برای تصفیه فاضلاب که امروزه به سرعت با آلاینده های جدید تر و پیچیده تر آلوده می شود، استفاده می شود. همچنین می ‌توان مجموعه ‌ای از پیکربندی‌ ها و تغییرات عملیاتی مختلف را در نظر گرفت تا محدودیت ‌های پساب را برآورده کند که همچنین به طور مداوم در حال ارتقا هستند. در ادامه توضیحات اولیه فرآیند SBR به همراه انواع عملکردی و فیزیکی آن ارائه می شود که منجر به بهبود حذف مواد آلی و آلاینده ‌های نوظهور می‌ شود.

همانطور که استانداردهای تخلیه زیست محیطی سخت تر و سخت تر می شوند، فرآیند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب مبتنی بر جریان مستمر سنتی با چالش های جدی روبرو می شود. فن آوری راکتور دسته ای توالی یابی (SBR) اصلاحی از فرآیند لجن فعال بسیار محبوب (ASP) است. چنین تبدیل ماهیت پیوسته فرآیند تصفیه مبتنی بر ASP به فرآیند دسته ‌ای مانند SBR به معرفی انعطاف‌پذیری‌ های فرآیند و جایگزین‌های مختلف در کنترل‌ها و طراحی فرآیند کمک می‌کند تا بهتر به آخرین استانداردهای تخلیه پساب دست یابیم.

اصطلاح SBR در ابتدا توسط R.L. Irvine ابداع شد. برخلاف باور رایج که SBR یک فناوری جدید است، فرآیند های SBR طی سال‌ های 1914 تا 1920 رایج بودند. احیای علاقه به فناوری SBR در شکل کنونی آن در اواخر دهه 1950 و اوایل دهه 1960 به دلیل بهبود فناوری مربوط به هوادهی و کنترل فرآیند رخ داد. در سال های اولیه، فناوری SBR عمدتاً توسط جوامع کوچک برای پکیج تصفیه فاضلاب و برای تصفیه پسماند های صنعتی با استحکام بالا استفاده می شد. با توجه به انعطاف ‌پذیری طراحی و کنترل فرآیند بهتری که می‌توان با فناوری مدرن به دست آورد، استفاده از فرآیند SBR تنها به حوزه تصفیه فاضلاب محدود نشده است. همچنین در تصفیه بیولوژیکی پساب های صنعتی که دارای مواد شیمیایی آلی غیرقابل تصفیه هستند، پذیرفته شده است. در کشورهای پرجمعیت مانند هند و مناطقی مانند اروپا، SBR به دلیل نیاز کم به مساحت و همچنین نیروی انسانی برای بهره برداری، به عنوان یک فناوری ارجح در نظر گرفته می شود.

فرآیند SBR اغلب به دلیل کاهش مصرف انرژی و افزایش فشار های انتخابی برای BOD، حذف مواد مغذی و کنترل باکتری های رشته ای بر فرآیند جریان پیوسته (CFP) ترجیح داده می شود. با توجه به این دلایل، فرآیند SBR در سال های اخیر محبوبیت زیادی پیدا کرده است. فناوری SBR در چند سال گذشته دستخوش تغییرات جزئی و عمده ای شده است تا بتواند به طور موثر تعداد فزاینده ای از آلاینده های جدید در فاضلاب را تصفیه کند.