پکینگ مدیا با فراهم آوردن بستر مناسب سطح انتقال جرم برای انجام واکنش های بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب را افزایش می دهد. پکینگ مدیا در انواع و شکل های مختلفی وجود دارند که هرکدام مشخصه مختص به خود را دارند مانند سطح تماس، افت فشار، وزن ، مقاومت در مقابل خوردگی و قیمت مناسب دارند.
پکینگ مدیا به دو دسته معلق و ثابت طبقه بندی می شود. در پکیج های تصفیه فاضلاب معمولا از پکینگ های معلق استفاده می شود. این نوع پکینگ ها ابتدا از سرامیک ساخته می شدند اما به دلیل شکننده بودن آنها استفاده از آنها به مرور زمان کاهش یافت و امروزه عمدتا از پکینگ های فلزی یا پلاستیکی استفاده می گردد. پکینگ های فلزی برای استفاده در محیط های خورنده استفاده نمی شوند و اما پکینگ های از جنس پلیمری عموما مورد استفاده قرار می گیرد.
پکینگ مدیا متحرک (Moving Bed Biofilm Reactor) یک فرایند تصفیه فاضلاب است که در آن بیوفیلم‌های حاوی باکتری‌های تخصصی بر روی پکینگ مدیا قرار دارند و با استفاده از این باکتری‌ها، آلاینده‌های موجود در فاضلاب تبدیل و تصفیه می‌شوند.
پکینگ مدیا متحرک دارای سطح بسیار بالایی است که برای رشد باکتری‌ها مناسب است و به عنوان یک زیست‌فیلتر عمل می‌کند. این فرایند باعث کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های تصفیه فاضلاب می‌شود و به عنوان یک روش پایدار و کارآمد در تصفیه فاضلاب شناخته شده است.
پکینگ مدیا یکی از کاربردهای مهم فرایند رشد چسبیده، در سیستم بیولوژیکی تصفیه فاضلاب ها و به خصوص قسمت هوادهی می‌باشد. استفاده از پکینگ مدیا دارای مزایای زیادی است که از آن جمله می توان به سادگی در اجرا، هزینه کم، کاهش حجم فاضلاب و در نتیجه کاهش میزان تاسیسات مربوط به فاضلاب اشاره کرد که به بنابراین اخیرا مورد توجه و استقبال قرار گرفته است.
در واقع عملکرد پکینگ مدیا در قسمت هوادهی پکیج تصفیه فاضلاب به این صورت است که با در نظر گرفتن یک سطح جامد (که همان مدیا می‌باشد) افزایش رشد میکرو ارگانیسم ها بر روی سطح مدیا، مواد آلی هنگام عبور جریان فاضلاب جذب این سطح می شوند و فاضلاب شروع به تجزیه و تصفیه بیشتر می کند. پکینگ های جامد یا همان پکینگ مدیا به دو صورت ثابت و متحرک در این فرآیند قابل استفاده می باشند.
برای راه اندازی سیستم هوادهی به واسطه فرآیند رشد چسبیده کافیست پکینگ مدیا معلق یا ثابت به حجم لازم و مورد نظر را به حوضچه هوادهی وارد کنیم تا میکروارگانیسم های لجن فعال بر روی سطح جامد مدیا قرار گیرند و شروع به رشد و تکثیر کنند و تصفیه خانه بیولوژیکی فاضلاب شروع به کار کند.
در واقع با استفاده از این سیستم، لزوم نیاز به حوضچه در حجم زیاد برای عملیات هوادهی در پکیج های تصفیه فاضلاب کاهش یافته و بازدهی و راندمان تصفیه فاضلاب افزایش خواهد یافت. از پکینگ مدیا معلق و ثابت در فرآیندهای هوازی و بی هوازی و در انواع روش های تصفیه فاضلاب استفاده می‌شود.
به دلیل اینکه فرآیندها متفاوت می‌باشد؛ پکینگ تصفیه فاضلاب را نیز در انواع سطح ویژه مختلف متناسب با شرایط و نوع بستر متفاوت ساخته و استفاده می شود.
استفاده از پکینگ مدیا به طور کلی در موارد زیر استفاده می شود:
- استفاده در تصفیه خانه‌های آب و فاضلاب در قسمت هوازی و بی هوازی با هدف فراهم نمودن بستر رشد باکتری و میکروارگانیسم
- استفاده در کولینگ تاورها برای بالا بردن سطح تماس هوا با آب و نهایتا افزایش قدرت خنک کردن سيال و به عنوان قطره گیر برجهای خنک کننده
مزیت های پکینگ مدیا
- وزن کم به نسبت حجم
- انتخاب متریال مناسب و مقاوم در برار خوردگی، استحکام و دارای انعطاف پذیری بالا
- مقاومت بالا در محیط های اسیدی و قلیایی ناشی از فعالیت باکتری ها
- افت فشار سیال بسیار کم به علت وجود تخلخل زیاد در طراحی پکینگ مدیا
متریال مورد استفاده در پکینگ مدیا
برای راه اندازی سیستم هوادهی تصفیه فاضلاب به واسطه فرایند رشد چسبیده از مواد جامد مختلفی استفاده می‌شود که از آن جمله می توان از کربن فعال گرانولی، مواد پلیمری، پلی پروپیلن و پلی اتیلن با چگالی بالا، مدیای پلاستیکی معلق و.. نام برد.
از میان این متریال، ساخت مدیای پلاستیکی نسبت به بقیه رایج تر و پرکاربردتر است و علت این امر آن است که مدیای پلاستیکی به علت وزن کمی که دارند می توانند دائما به صورت معلق باقی مانده و بعلاوه امکان خوردگی و خراب شدن آنها در فاضلاب کم است.
شرکت آرکا گستر رسام با بکارگیری پکینگ مدیا در سیستم های تصفیه فاضلاب باعث افزایش بهره وری و بازده در تصفیه فاضلاب شده و استفاده از حوضچه های هوادهی با حجم زیاد را کاهش می دهد که از نظر اقتصادی بسیار قابل توجه است.
نکات مهم در طراحی پکینگ مدیا تصفیه فاضلاب
در طراحی مدیای جامد می بایست شکل مدیا به گونه ای طراحی گردد که در یک حجم ثابت، سطح ویژه زیادی داشته این سطح باید به اندازه کافی زبر باشد تا بیومس به راحتی به آن بچسبد و توانایی کافی برای نگهداری لایه‌های زیستی تشکیل شده را داشته باشد.
انواع پکینگ مدیا تصفیه فاضلاب
پکینگ مدیا معلق(متحرک)
پکینگ مدیا معلق یک مدیای کوچک با سطح ویژه زیاد است و سطح ویژه بالا باعث مخلوط شدن بهتر می‌شود در نتیجه همین امر باعث بازدهی بالاتر سیستم تصفیه خواهد شد. به واسطه استفاده از پکینگ مدیا معلق می توان حجم حوضچه هوادهی را 5 الی 10 متر مکعب کاهش داد و باعث کاهش فضای لازم برای احداث تصفیه خانه های فاضلاب شد.
از معایب آن می توان به امکان فرسایش سطح مدیا به واسطه حرکت مداوم در حوضچه هوادهی و نیاز به تجهیزات دیگر برای جلوگیری از خروج پکینگ مدیا از حوضچه هوادهی اشاره کرد. البته این معایب راه حل هایی نیز دارد به عنوان مثال برای جلوگیری از فرسایش پکینگ ها معمولا از مدیای از جنس پلی اتیلن یا پلی پروپیلن با چگالی بالا استفاده می گردد.
برای جلوگیری از خروج مدیا نیز در انتهاي حوضچه هوادهی از يك لولة سوراخ‌دار استفاده خواهد شد. همچنین استفاده از پکینگ مدیا باعث کاهش میزان به BOD و COD فاضلاب می شود.
پکینگ مدیا ثابت
پکینگ مدیای ثابت نیز بستری است برای رشد میکروارگانیسم ها و در نتیجه ایجاد تصفیه خانه بیولوژیکی مقرون به صرفه تر که برای افزایش رشد بیولوژیکی میکرو ارگانیسم ها در پکیج های تصفیه فاضلاب درنظر گرفته می شود.