روش لجن فعال هوادهی گسترده  (EAAS)

فرآیند لجن فعال (Activated Sludge) از پر کاربردترین روش های تصفیه بیولوژیکی آب و فاضلاب می‌باشد که به آن روش لجن فعال هوادهی گسترده می گویند.در این روش، از میکروارگانیسم های رشد معلق برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود.

تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده (Extended Aeration)، فرآیند اصلاح شده ای از روش لجن فعال متعارف است. در این روش میکروارگانیسم ها با تصفیه بیولوژیکی در حضور هوا مواد آلی موجود در فاضلاب را تجزیه می کنند.

اکسیژن مورد نیاز میکروارگانیسم ها برای این تصفیه هوازی توسط هواده های عمقی یا هواده های سطحی تامین می شود. هوادهی فاضلاب باعث ایجاد اختلاط مناسب در فاضلاب می شودو میکروارگانیسم ها در تماس با مواد آلی موجود در فاضلاب قرار گرفته و فرایند تصفیه صورت می پذیرد.

با فراهم کردن شرایط مناسب از جمله اکسیژن به میزان کافی و همچنین دیگر عناصر مورد نیاز، محیط مناسبی را جهت تکثیر میکروارگانیسم ها ایجاده می شود و با مصرف مواد آلی موجود در فاضلاب توسط میکروارگانیسم ها، عملیات تصفیه فاضلاب به درستی و با تولید کمترین بوی ممکن انجام می شود.

فرآیند هوادهی گسترده EAAS

فرایند تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده ، فرایند اصلاح‌شده لجن فعال است. در این روش، مواد آلی و پساب ورودی وارد حوضچه هوادهی شده و پس از مختلط شدن با لجن فعال برگشت داده شده، مایع مخلوط را تشکیل می‌دهند. محتویات مخزن هوادهی را مایع مخلوط (Mixed Liquer) می‌نامند که دارای مواد جامد معلق به میزان 1500 تا  2500 میلی‌گرم در لیتر می‌باشد

در حوضچه هوادهی، کشت باکتریایی فرایند تبدیل مواد آلی را به دی اکسید کربن و آمونیاک و محصولات نهایی دیگر صورت می پذیرد.

این فاضلاب پس از فرایند هوادهی به واحد ته نشینی هدایت می شود. در مرحله ته نشینی، لجن ته نشین شده که لجن فعال نامیده می شود، به مرحله هوادهی برگشت داده می شود. محتویات تانک هوادهی توسط هوادهی عمقی یا سطحی مخلوط و هوادهی می‌شوند.

در مرحله هوادهی جذب سطحی، فلوکولاسیون و اکسیداسیون مواد آلی انجام می شود. فرآیند هوادهی گسترده تصفیه فاضلاب  همانند فرآیند جریان پیستونی متعارف است. با این تفاوت که فرآیند هوادهی گسترده در فاز تنفسی آندوژنوز (خسود تخریبی) از منحنی باکتریایی بهره برداری شده که نیازمند بارگزاری آلی کمتر و مدت زمان هوادهی فاضلاب به مراتب  بیشتری می باشد.

در فرآیند هوادهی گسترده به خاطر طولانی بودن مدت هوادهی، زمان ماند هیدرولیکی فاضلاب (HRT) و هم‌چنین بالابودن سن میکروبی فاضلاب (SRT) ، نیازی به واحد ته نشینی اولیه فاضلاب نبوده و فاضلاب بدون نیاز به مرحله ته نشینی اولیه وارد حوضچه هوادهی خواهد شد.

زمان ماند هیدرولیکی روش تصفیه فاضلاب  هوادهی گسترده 36-18 ساعت است و سن لجن نیز در این فرایند 30-20 روز می باشد. میانین زمان ماند میکروبی (سن لجن) خیلی بیشتر از زمان ماند هیدرولیکی است و این باعث می شود میکروارگانیسم های زیادی به روش موثر و پربازده تر ترکیبات آلی را در زمانی تقریبا کوتاه، اکسید کنند. مایع نهایی مخلوط حوض هوادهی ترکیبی از میکروارگانیزم های مختلف را شامل می‌شود.

فرآیند لجن فعال (Activated Sludge)

بیشتر این میکروارگانیسم ها باکتری‌های هتروتروفیک هستند. با دریافت مواد غذایی و اکسیژن به میزان کافی توسط این باکتری ها در داخل راکتور هوادهی، تعداد این باکتریها در مایع مخلوط نهایی بسیار بیشتر خواهد شد. سپس این میکروارگانیسم ها از مواد آلی و ترکیبات موجود در فاضلاب برای رشد و تکثیر خود استفاده می‌نمایند.

بنابراین طی این فرایند و رشد باکتری، غلظت مواد آلی موجود در فاضلاب کاهش یافته و غلظت توده جرم سلولی افزایش می یابد. در واقع آلودگی فاضلاب از حالت مواد آلی به حالت توده زیستی تبدیل می شود. بعد از مرحله هوادهی، فاضلاب وارد حوضچه ته نشینی خواهد شد. در واحد ته نشینی لجن فعالی که تشکیل شده با فراهم کردن شرایط سکون و با استفاده از نیروی ثقل ته نشین شده و از فاضلاب جدا می شود. درصدی از لجن ته نشین شده، برای حفظ غلظت مناسب از لجن فعال و تداوم راندمان بالای تصفیه، به حوضچه هوادهی برگشت داده می شود و همچنین باقیمانده لجن که لجن بلااستفاده یا پیر نامیده شده، حذف می گردد. پساب خروجی برای انجام تصفیه های تکمیلی به واحد های بعدی منتقل خواهد شد.

یکی از مهم ترین برتری های تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده در مقایسه با دیگر روش های لجن فعال، مقاومت و شوک پذیری بالاتر است که دلیل این موضوع حجم بالا و مدت طولانی تر هوادهی می باشد.

میزان بار حجمی در روش هوادهی گسترده بسیار کم می باشد. لذا مواد آلی فاضلاب به صورت کامل‌تر و با راندمان بیشتری مورد تغذیه میکروارگانیسم ها قرار گرفته و همچنین چون توده های بیولوژیکی زمان بیشتری در تماس با اکسیژن هستند. بنابراین لجن مازاد دفعی (لجن پیر) بسیار کمتر از روش لجن فعال متعارف خواهد شد.

پارامترهای مهم در طراحی تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده

از جمله پارامترهای با اهمیت جهت طراحی تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• زمان هوادهی
• مدت زمان ماند سلولی
• بارگذاری حجمی
• نسبت غذا به میکروارگانیسم F/M
• میزان جامدات مایع مخلوط MLSS

در جدول زیر پارامتر های مهم طراحی تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده و مقادیر معمول آن مشخص شده اند:

مزایای روش تصفیه فاضلاب با روش هوادهی گسترده

• راندمان بالای 95% تصفیه فاضلاب
• تولید لجن کم تر و تثبیت شده به خاطر سن بالای لجن و نسبت غذا به میکروارگانیسم پایین
• راهبری، بهره برداری و نگه داری بسیار آسان
• تحمل بسیار بالای شوک پذیری در برابر تغییرات کمی و کیفی فاضلاب
• عدم نیاز به تاسیس واحد هاضم لجن به دلیل تولید لجن کمتر در بسیاری از موارد
• عدم نیاز به احداث واحد ته نشینی اولیه
• عدم تولید بو
• عدم رشد و نمو حشرات مزاحم در صورت بهره برداری درست
• بازدهی بالا در حذف مواد بیولوژیکی و آلی تجزیه پذیر
• حساسیت کم در مقابل تغییرات دما در فصول گرم و سرد

معایب روش تصفیه فاضلاب با روش هوادهی گسترده

• مصرف انرژی بالا به دلیل هوادهی طولانی
• حجیم شدن لجن به دلیل پایین بودن نسبت غذا به میکروارگانیسم
• نیازمند تصفیه پیشرفته و تکمیلی جهت حذف ازت و فسفر

شرکت آرکا گستر با بهره‌گیری از تکنولوژی روز دنیا و تجربه بسیار زیاد در راه‌اندازی پروژه‌های مختلف در زمینه تصفیه فاضلاب بهداشتی _ انسانی و همچنین استفاده از دانش نوین، اقدام به طراحی و ساخت سیستم‌های مختلف فاضلاب از جمله فاضلاب بهداشتی و انسانی می‌نماید.

روش رشد چسبیده با مدیای ثابت  (IFAS)

تصفیه فاضلاب به روش IFAS یکی از روش‌های تصفیه فاضلاب بر پایه تولید لجن فعال است که با روش های رشد چسبنده مخلوط شده و عملکرد و راندمان بسیار بالایی جهت کاهش BOD در فاضلاب‌ها و پساب های سنگین  بهداشتی و صنعتی دارد. برای این روش از مجموعه صفحات ثابت یا معلق جهت ایجاد فضای مناسب برای رشد بهتر میکروارگانیسم ها در واحد تصفیه استفاده شده و فرایند تجزیه و تصفیه مواد آلی به وسیله باکتری های هوازی با راندمان بالایی صورت می پذیرد. شرکت آرکاگستر رسام در ادامه توضیحات بیشتری درباره این روش تصفیه را ارائه و گام های اساسی در فرایند تصفیه را تشریح می نماید.

آنچه در ادامه تشریح می گردد:

• تئوری تصفیه فاضلاب به روش IFAS
• واحدهای تصفیه فاضلاب به روش  IFAS
• مشخصات فرایندی تصفیه فاضلاب به روش  IFAS
• موارد استفاده تصفیه فاضلاب به روش  IFAS

تئوری تصفیه فاضلاب به روش IFAS

رایج ترین فرایند برای از تصفیه مواد آلی موجود در فاضلاب های صنعتی و بهداشتی، روش بیولوژیکی است که بر پایه تجزیه مواد آلاینده پساب به وسیله باکتری های هوازی و بی‌هوازی طراحی می شود. به جهت افزایش راندمان تجزیه مواد آلی در تصفیه بیولوژیکی ضروری است شرایط محیطی برای رشد بهتر میکروارگانیسم ها بهبود یابد. در واقع هر چقدر تعداد میکروارگانیسم موجود در فاضلاب ها بیشتر باشد، حجم بالاتری از مواد آلی بوسیله آنها تجزیه و تصفیه می گردند و در نهایت پارامتر BOD بیشتر کاهش می یابد. این روش تصفیه که مخفف Integrated Fixed film Activated Sludge می باشد، یکی از روش های بیولوژیکی تصفیه فاضلاب بر پایه لجن فعال است که در آن از فرایند رشد چسبیده نیز استفاده می گردد. تصفیه خانه هایی که از روش IFAS  جهت تصفیه فاضلاب استفاده می کنند، مضاف بر سیستم هوادهی و تجهیزات الکترومکانیکال هوادهی عمقی، از صفحات لاملا یا پکینگ مدیا ثابت تشکیل شد اند که به صورت ایستاده در واحد هوادهی احداث می شوند.. میکروارگانیسم های فاضلاب ها بر روی سطوح این صفحات به همدیگر چسبیده و توده های لجن فعال را تشکیل داده و با تجزیه و تغذیه از مواد آلی و اکسیژن موجود در پساب، با سرعت بیشتری رشد کرده و راندمان حذف آلاینده های موجود در پساب افزایش می یابد. پکینگ مدیاهای قابل استفاده برای تصفیه پساب به روشIFAS  عموما از جنس پلی اتیلن یا PP و یا PVC بوده که وزن سبکی دارند و شرایط مناسبی جهت رشد زیست توده ها (لجن فعال) در آنها فراهم می گردد

برای خرید پکیج تصفیه فاضلاب کلیک کنید …

واحدهای تصفیه فاضلاب به روش IFAS

در حالت کلی روش IFAS شباهت های زیادی با روش MBBR (رشد چسبیده با مدیای معلق) دارد و تنها تفاوت اصلی در نوع پکینگ مدیاهای مورد استفاده در این روش ها می باشد. در روش MBBR  بیومس های با اندازه کوچک در سراسر واحد هوادهی پخش شده، ولی در روش IFAS از صفحات عمودی ثابت یا معلق بهره گرفته شده است. فرایند تصفیه در روش IFAS در حالت کلی گام های اصلی زیر را شامل می‌شود:

• تصفیه فیزیکی فاضلاب: حذف کردن مواد جامد و معلق موجود در فاضلاب به وسیله آشغالگیر ، دانه‌گیر و….
• بدلیل نوسانات تولید فاضلاب در طول شبانه روز، پساب ها جهت متعادل‌سازی وارد واحد متعادل ساز شده و با استفاده از پمپ و تجهیزات لازم، به صورت پیوسته به واحدهای بعدی منتقل خواهد شد.
• صفحات پکینگ مدیا ثابت درون واحد هوادهی قرار می گیرند و با استفاده از دیفیوزها، هوادهی به صورت عمقی انجام می شود. در این مرحله از فرایند، اکسیژن لازم جهت رشد و تکثیر میکروارگانیسم‌ها فراهم شده و بر روی سطح صفحات پکینگ مدیا به مرور زمان توده های لجن فعال ایجاد می شود. تعبیه این صفحات در قسمت های مختلف واحد هوادهی یا معلق بودن آنها در نهایت باعث تجزیه مواد آلی با راندمان بالا توسط زیست توده ها می گردد و کیفیت پساب با روش IFAS  بهبود می یابد.
• بعد از رشد بالای میکروارگانیسم ها قسمتی از این توده ها از روی سطح پکینگ مدیا جدا شده و به دلیل وزن زیاد در کف واحدهای ته نشینی ته نشین می‌گردند. درصدی از این توده های تولیدی در این حوضچه، دوباره وارد واحد هوادهی شده و به عنوان لجن برگشتی و تامین کننده تداوم فرایند استفاده می گردد و باقی مانده لجن که استفاده ای ندارد به حوضچه ذخیره لجن تخلیه می گردند.
• در آخرین مرحله تصفیه گندزدایی و ضدعفونی مواد شیمیایی و باکتری های موجود در پساب با روش‌های مختلف تصفیه شیمیایی فاضلاب صورت می پذیرد.

مشخصات فرایندی تصفیه فاضلاب به روش  IFAS

• با ایجاد شرایط مناسب جهت رشد بهتر میکروارگانیسم ها، این روش تا 95 درصد COD وBOD  را کاهش می دهد.
• بهره جویی از صفحات پکینگ مدیا ثابت باعث می‌شود تا حجم مورد نیاز برای حوضچه های هوادهی تا حد زیادی کمتر شده و در نهایت هزینه های ساخت تصفیه خانه کاهش پیدا می کند.
• در این روش تنها 4 تا 6 ساعت زمان ماند ضروری می باشد، لذا در مقایسه با دیگر روش های بر پایه لجن فعال از جمله هوادهی گسترده، تاثیر بسزایی بر سرعت بخشیدن به فرایند تصفیه پساب دارد.
• به خاطر عدم نیاز به تجهیزات الکترومکانیکال پیشرفته و خاص، این روش تصفیه بسیار مقرون به صرفه است.
• این روش تصفیه پایداری بسیار بالا و مطلوبی دارد و شوک پذیری روش IFAS در برابر فاضلاب های گوناگون با کیفیت های متفاوت بسیار خوب می باشد.
• حجم لجن تولیدی در روش IFAS در مقایسه با سایر روش های تصفیه فاضلاب بر پایه لجن فعال کمتر است.

موارد استفاده تصفیه فاضلاب به روش  IFAS

از اصلی ترین موارد استفاده روش تصفیه به روش  IFAS به موارد زیر می توان اشاره کرد:

• پکیج های تصفیه فاضلاب بیمارستانی بدلیل بار آلودگی بالاتر
• تصفیه پساب بهداشتی-انسانی خصوصا در مواردی که راندمان بالا تصفیه مد نظر است
• تصفیه فاضلاب در مکان هایی که محدودیت فضا وجود دارد
• کاهش دادن مواد آلی پساب های صنعتی
• تصفیه پساب کشتارگاه با بار آلی بالا
• تصفیه پساب صنایع نساجی و رنگرزی
• تصفیه پساب صنایع کاغذسازی

شرکت آرکا گستر رسام با بهره‌گیری از تکنولوژی روز دنیا و تجربه بسیار زیاد در راه‌اندازی پروژه‌های مختلف در زمینه تصفیه فاضلاب بهداشتی و همچنین استفاده از دانش نوین، اقدام به طراحی و ساخت سیستم‌های مختلف فاضلاب از جمله فاضلاب بهداشتی و انسانی می‌نماید