تصفیه فاضلاب هوازی

سیستم های تصفیه فاضلاب هوازی

هضم هوازی معمولاً به عنوان فرآیند تصفیه فاضلاب مرحله دوم به کار می رود و پس از آلودگی های بزرگتر از جریان زباله با استفاده از تکنیک های تصفیه یا رسوب خارج می شود. سیستم های تصفیه فاضلاب هوازی هوازی محبوب هستند زیرا آنها یک روش ارزان و کارآمد برای از بین بردن آلودگی در شرایطی که مواد آلی زیادی در فاضلاب وجود دارد ، ارائه می دهند. به ویژه در صنایع غذایی و آشامیدنی، شیمیایی و پتروشیمی موثر است.

تصفیه فاضلاب هوازی چگونه کار می کند؟

تصفیه هوازی فاضلاب از اکسیژن ، باکتری ها و سایر میکروارگانیسم های ریز که از اکسیژن برای تمیز کردن جریان های فاضلاب تغذیه می کنند ، استفاده می کند و به تجزیه مواد آلی و سایر آلاینده ها مانند فسفر و نیتروژن کمک می کند. این برعکس سیستم تصفیه بی هوازی است که به باکتری هایی بستگی دارد که برای عملکرد به اکسیژن نیاز ندارند. باکتری های بی هوازی روند طبیعی تجزیه را سرعت می بخشند و با تبدیل آن به دی اکسید کربن و زیست توده ، آلودگی در آب را تجزیه می کنند تا از بین بردن آن آسان تر شود.

نیاز بیولوژیکی اکسیژن چیست؟

آلودگی آلی در جریان‌های زباله معمولاً به‌عنوان چیزی که نیاز بیولوژیکی اکسیژن یا BOD نامیده می‌شود اندازه‌گیری می‌شود. این نشانگر میزان اکسیژن محلول در فاضلاب است و می تواند برای تعیین سطح میکروارگانیسم های مورد نیاز برای تصفیه زباله ها استفاده شود. سطوح بالای BOD نشان می دهد که مواد زیستی زیادی در فاضلاب وجود دارد. این ماده زیستی می تواند از آلودگی خارجی از جمله منابعی مانند تخلیه صنعتی ، فاضلاب خانگی یا آلودگی کشاورزی ناشی شود.

تصفیه فاضلاب هوازی و بی هوازی فرآیندهای مشابهی برای از بین بردن آلاینده‌ها در فاضلاب هستند، اما تفاوت‌های کلیدی در سیستم‌هایی وجود دارد که این دو نوع مختلف تصفیه بیولوژیکی فاضلاب را ممکن می‌سازد. با توجه به نیاز به اکسیژن در فرآیند هضم هوازی، سرمایه گذاری اولیه در ساخت چنین سیستمی می تواند بیشتر باشد.

یک سیستم تصفیه فاضلاب هوازی باید یا حوضچه های کم عمق بزرگی داشته باشد که به میکروب های موجود در آب اجازه می دهد با هوا در تماس باشند یا مخازنی که اکسیژن را با پمپ های هوادهی وارد آب می کنند. در مقابل، فرآیند هضم بی هوازی نیازی به وارد کردن اکسیژن ندارد، به این معنی که می توان آن را در مخازن بسته انجام داد. بنابراین، راه اندازی آن می تواند مقرون به صرفه تر از یک سیستم هوازی باشد، اما روند کندتری نیز دارد. علاوه بر این، تصفیه بی هوازی می‌تواند بیوگاز (معمولاً متان) تولید کند که می‌تواند به روش‌های مختلفی از جمله برای سوخت خودرو یا تولید برق استفاده شود.

چرا اکسیژن در سیستم تصفیه هوازی مهم است؟

همه سیستم‌های تصفیه هوازی برای عملکرد مؤثر به اکسیژن نیاز دارند، بنابراین باید راهی برای رساندن اکسیژن به زیست توده وجود داشته باشد. تزریق اکسیژن اغلب با استفاده از حوضچه های بزرگ تصفیه فاضلاب یا تالاب هایی که سطح مایع در تماس با هوا قرار می گیرد یا با استفاده از یک دستگاه مکانیکی برای پمپاژ هوا یا اکسیژن به طور مستقیم به فاضلاب انجام می شود.

فرآیند هضم هوازی بسته به نوع پساب ممکن است چندین مرحله متفاوت داشته باشد که همه از انواع مختلفی از میکروارگانیسم ها استفاده می کنند. از آنجایی که رشد زیست توده باید در سطوح مناسب برای میکروب های موجود نگه داشته شود، اغلب نیاز به نظارت مداوم بر سطح اکسیژن و تنظیم برای حفظ تکثیر باکتری ها با سرعت مناسب برای تصفیه فاضلاب وجود دارد تا اطمینان حاصل شود. استانداردهای تخلیه مناسب را برآورده می کند. اپراتورهای سیستم های تصفیه هوازی همچنین باید سیستم های خود را از نظر دما، pH، جریان، مواد مغذی و بار کلی متعادل کنند. نگه داشتن تمام این پارامترهای مختلف در تعادل کامل اغلب کار آسانی نیست و به کارکنان ماهر نیاز دارد تا همه چیز را تحت کنترل داشته باشند.

انواع اصلی سیستم گوارش هوازی کدامند؟

انواع اصلی سیستم های هضم هوازی مورد استفاده برای تصفیه فاضلاب عبارتند از:

• لجن فعال

• بیوراکتورهای بستر ثابت FBBR

• بیوراکتورهای بستر متحرک MBBR

• بیوراکتورهای غشایی  MBR

• فیلترهای چکنده بیولوژیکی

در اینجا هر یک از این سیستم ها را با جزئیات بیشتری بررسی می کنیم.

لجن فعال

استفاده از لجن فعال معمولاً در سیستم های هضم هوازی که در تصفیه خانه فاضلاب محلی خود پیدا می کنید استفاده می شود. فاضلاب از فاز تصفیه اولیه خارج می شود و سپس به یک مخزن ته نشینی بزرگ می رود. میکروارگانیسم های هوازی آزادانه در آب شناور می شوند و مواد آلی ناخواسته را در فاضلاب مصرف می کنند. این فرآیند جامدات بیولوژیکی را تشکیل می دهد که توده هایی به نام لخته تشکیل می دهند … خود این فرآیند لخته سازی نامیده می شود.

لخته های جامد به پایین مخزن فرو می روند و سپس می توانند به راحتی جدا شوند. سطوح جامدات معلق را می توان با بازیافت جامدات ته نشین شده از طریق سیستم کنترل کرد. نقاط ضعف سیستم های لجن فعال این است که به فضای زیادی نیاز دارند و سطوح لجن ایجاد شده می تواند قابل توجه باشد. با این حال، ساخت آنها ارزان است و در مقایسه با گزینه های دیگر، هزینه های نگهداری مداوم نیز معمولاً پایین است.

بیوراکتورهای بستر ثابت (FBBRs)

بیوراکتورهای بستر ثابت از یک سری مخازن استفاده می کنند که همگی دارای محفظه های متعدد هستند. این محفظه ها با مواد متخلخل پر شده اند که اغلب از پلاستیک، فوم یا سرامیک ساخته می شوند. همانطور که جریان فاضلاب از این بسترها عبور می کند، سطح بالای ایجاد شده در داخل اتاقک ها باعث می شود که یک بیوفیلم به راحتی تشکیل شود.

این نوع بیوراکتور با بستر ثابت، لجن کمتری ایجاد می کند و در نتیجه هزینه های دفع و جابجایی زباله را کاهش می دهد. بیوراکتورهای خوب به فاضلاب اجازه می دهند بدون مسدود شدن جریان یابد. فرآیندهای بیولوژیکی و سایر فرآیندهای اضافی نیز می توانند به سیستم اضافه شوند، مانند فیلتراسیون تخصصی، نیتریفیکاسیون یا نیترات زدایی. مخازن مختلف همچنین می توانند با انواع مختلف مواد راه اندازی شوند و به طور جداگانه پیکربندی شوند تا ضایعات خاص فرآیند را محاسبه کنند.

بیوراکتورهای بستر متحرک (MBBRs)

بیوراکتورهای بستر متحرک از یک سری مخازن هوادهی معمولاً حاوی حامل های بیوفیلم پلی اتیلن استفاده می کنند که طوری ساخته شده اند که بتوانند حرکت کنند. انواع مختلفی از حامل های بیوفیلم پلاستیکی در اشکال و اندازه های مختلف موجود است، اما بیشتر آنها تمایل دارند به صورت استوانه یا مکعب شکل بگیرند. یکی از مزایای اصلی بیوراکتورهای بستر متحرک این است که در مقایسه با سایر گزینه‌های تصفیه فاضلاب، امکان پکیج تصفیه فاضلاب با BOD بالا در یک منطقه کوچک‌تر را فراهم می‌کنند. هیچ لجنی از طریق این نوع سیستم بازیافت نمی شود، زیرا تمایل به ته نشین شدن در دوغاب دارد که به راحتی با استفاده از کامیون خلاء حذف می شود. روش دیگر، جامدات ته نشین شده را می توان برای حذف رطوبت فشار داد و برای دفع راحت تر به زباله جامد تبدیل کرد.

بیوراکتورهای غشایی (MBRs)

بیوراکتورهای غشایی یک گزینه پیشرفته تصفیه فاضلاب را ارائه می دهند که بهترین جنبه های لجن فعال و فیلتراسیون غشایی را برای جداسازی جامدات معلق و بازیافت آنها در نظر می گیرد. بیورآکتورهای غشایی می توانند با سطوح بسیار بالاتری از جامدات معلق به خوبی کار کنند و می توانند پساب هایی با کیفیت بسیار بالاتر از فرآیندهای لجن فعال سنتی تولید کنند.

سیستم‌های MBR به گونه‌ای طراحی شده‌اند که هم ترکیب شیمیایی آب و هم استانداردهای رضایت خروجی را که باید قبل از تخلیه به سیستم فاضلاب به دست آیند، در نظر بگیرند. اکثر بیورآکتورهای غشایی شامل مخازن تصفیه برای هضم هوازی و بی هوازی، یک مخزن با غشاء تخصصی، یک سیستم تمیز در محل و یک غشای ویژه برای فیلتراسیون یا اولترافیلتراسیون هستند. نقطه ضعف این نوع سیستم تصفیه فاضلاب، ترکیب بسیاری از اجزای مختلف و فرآیندهای تمیز کردن به این دلیل که ساخت، بهره برداری و نگهداری آن هزینه بر است.

فیلترهای چکنده بیولوژیکی

فیلترهای چکنده بیولوژیکی برای ایجاد یک بیوفیلم طراحی شده اند که با عبور هوا یا آب روی یک محیط خاص شکل می گیرد. بیوفیلم معمولاً از هر دو باکتری هوازی و بی هوازی تشکیل شده است و برای کمک به تجزیه ذرات آلی موجود در هوا یا آبی که از روی آن می گذرد استفاده می شود. فیلترهای چکنده را می توان از فوم، ماسه، شن یا سرامیک تهیه کرد. این سبک فیلتر در تصفیه خانه های فاضلاب رایج است، اما همچنین گزینه خوبی برای هر فرآیند صنعتی یا مکانی است که در آن کنترل بوها یک ملاحظات مهم است.

چرا اندازه گیری های دقیق در تصفیه هوازی فاضلاب حیاتی است؟

هنگامی که شما یک سیستم تصفیه بیولوژیکی فاضلاب را مدیریت می کنید، داشتن اندازه گیری های دقیق کلید حفظ یک سیستم کارآمد است که همانطور که باید کار کند. تعدادی از جزئیات وجود دارد که باید در نظر گرفته شود تا یک سیستم تصفیه به درستی کار کند و اگر هدف اجرای یک سیستم کارآمد بدون اتلاف پول یا انرژی باشد، نمی توان هیچ کدام را نادیده گرفت.

اکسیژن محلول و فاضلاب

یکی از این جزئیات، اکسیژن محلول (DO) و مقدار و دفعات تجدید است که در هنگام خروج آب از مرکز تصفیه مورد نیاز است. سطوح DO باید دقیقاً نظارت شود تا تأسیسات تصفیه مطابق با استانداردهای تخلیه نظارتی و حفاظت از محیط زیست باشد. انرژی لازم برای حفظ یک سیستم تصفیه هوازی یکی دیگر از مواردی است که نظارت دقیق در آن مهم است. تامین انرژی سیستم هوادهی در یک فرآیند تصفیه هوازی می تواند تا 70 درصد هزینه انرژی در یک تصفیه خانه فاضلاب را شامل شود. گیاهانی که دائماً هوادهی می‌کنند ممکن است سطح DO بالاتری نسبت به نیاز خود داشته باشند که باعث هدر رفتن پول و انرژی می‌شود.

نظارت بر اکسیژن محلول (DO)

نظارت دقیق DO کارایی حوضه های هوادهی را افزایش می دهد و انجام اندازه گیری های DO آنلاین می تواند به تاسیسات کمک کند هوادهی را برای مطابقت با DO مورد نیاز بار آلی تنظیم کند. اندازه‌گیری و تنظیم مداوم DO تضمین می‌کند که مواد بیولوژیکی اکسیژن کافی برای مصرف مواد آلی دارند، در حالی که به تسهیلات اجازه می‌دهد با کاهش هوادهی در صورت امکان، انرژی را حفظ کنند. همچنین از هوادهی بیش از حد جلوگیری می کند که بر فرآیندهای پایین دستی تأثیر می گذارد.

مزایای سیستم های تصفیه فاضلاب هوازی

تصفیه هوازی به تامین اکسیژن برای حفظ میکروارگانیسم های هوازی نیاز دارد. در مقایسه با تصفیه بی هوازی، هوادهی دارای مزایای کاهش بو، نیتریفیکاسیون آمونیاک به نیترات (به طور بالقوه کاهش انتشار آمونیاک)، داشتن شکل نیتروژن در دسترس برای محصولات زراعی است، اما همچنین حساس تر به شستشو، و کاهش گازهای گلخانه ای، به ویژه متان است. این یک فرآیند قابل اعتماد، ساده و کارآمد است که به بهبود کیفیت فاضلاب کمک می کند و آن را برای استفاده مناسب می کند.

لجن حاصل بی بو است و می تواند به عنوان کودهای آلی در صنعت کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، گاهی اوقات اگر میکروب ها قادر به تصفیه پساب فاضلاب نباشند، این سیستم ها ممکن است دچار اختلال شوند. برای غلبه بر چنین مسائلی، سال ها تحقیقات انجام شده و راه حل هایی تدوین شده است که می تواند عملکرد کلی تصفیه خانه فاضلاب را بدون ایجاد تغییرات عمده در سیستم موجود بهبود بخشد. سویه میکروبی به کاهش سطوح بالای COD/BOD، کاهش حجم لجن، کاهش سطوح بالای TSS و بهبود کارایی گیاه کمک می‌کند. این فناوری بیش از 10 میلیارد لیتر فاضلاب را در سراسر جهان تصفیه کرده است. ما همچنان به صنایعی مانند شیمیایی، لبنیات، داروسازی، رنگ، نساجی و سایر صنایع کمک می کنیم تا پساب خود را با فناوری مناسب تصفیه کنند.

شرکت آرکاگستر با بهره گیری از متخصصین مجرب می تواند پروژه های تصفیه فاضلاب هوازی را با بهینه ترین و بهترین شرایط طراحی و اجرا نماید.