اصول تصفیه بیولوژیکی تصفیه فاضلاب
اصول تصفیه بیولوژیکی تصفیه فاضلاب
اصول تصفیه بیولوژیکی تصفیه فاضلاب
فرمت: PDF تعداد صفحات: 43
تصفیه بیولوژیکی با استفاده از لجن فعال
فاضلاب از 2 منشاء عمده تولید می شود. پساب انسانی و پساب ناشی از فرایندهای صنعتی. به طور مثال در کشور انگلستان حجم فاضلاب صنعتی، 7 برابر حجم فاضلاب خانگی می باشد. اگر این فاضلاب تصفیه نشود و به طور مستقیم به محیطزیست تخلیه شود، آب های پذیرنده به سرعت آلوده می شوند و بیماری های قابل انتقال از طریق آب سریعاً گسترش می یابند. در سال های آغازین قرن بیستم، روش تصفیه بیولوژیکی ابداع شد و امروزه اساس موضوع تصفیه در سرتاسر جهان را شکل داده است. این روش، روش سادهای است که توسط باکتری ها و در غلظت های بالای آنها در تانک ها رخ می دهد. این باکتری ها، به همراه برخی پروتوزوآها و سایر میکروب ها مجموعاً لجن فعال را تشکیل می دهند. خط مشی این روش بسیار ساده است. باکتری ها، مولکول های کربن دار آلی را تغذیه می کنند. به عنوان یک نتیجه، باکتری ها رشد می کنند و فاضلاب پاک می شود و در ادامه این فاضلاب، این امکان را پیدا می کند که به آب های پذیرنده که عمدتاً رودخانه ها و دریا هستند، تخلیه می شود.
با وجود اینکه این فرایند به نظر ساده است، ولی کنترل فرایند تصفیه بسیار مشکل می باشد. زیرا متغیرهای زیادی وجود دارند که روی آن اثر می گذارند. از این متغیرها تغییر در ترکیب بندی جمعیت میکروبی و یا دبی فاضلاب ورودی را می توان نام برد. جریان ورودی فاضلاب، نرخ جریان، ترکیبات شیمیایی موجود در آن pH و دما را نشان می دهد. بسیاری از تصفیه خانه های موجود در سطح جهان به گونه ای هستند که اجازه ورود جریان ناشی از آب باران را به تصفیه خانه نمی دهند.
طبیعت و ترکیبات فاضلاب
پساب خانگی عمدتاً از کربن آلی (هم به صورت محلول و هم به صورت ذرات معلق) تشکیل شده است. حدود 60% از این کربن به شکل ذرات ریز هستند که کمتر از نصف آنها قادر به ته نشینی می باشند. ذرات با اندازه μm 1 تا nm 100 به صورت کلوئیدی در مخلوط مایع باقی می مانند و در حین فرایند تصفیه توسط فلوک های لجن فعال جذب می شوند. بخش عمده مواد آلی، قابلیت تجزیه بیولوژیکی را دارند که شامل پروتئین ها، آمینو اسیدها، لیپیدها، کربوهیدرات ها، چربی ها و اسیدهای چرب می شود. متوسط نسبت کربن
به نیتروژن و فسفر (P:N:C) مقادیر مختلفی بیان شده اند که تقریباً 5:17:100 یا 6:19:100 میباشند. این مقادیر، مقادیر ایده آل برای رشد باکتری های لجن فعال می باشند. این در حالی است که در مورد فاضلاب های صنعتی، ترکیبات آن متفاوت می باشد. برای رسیدن به نسبت درست رشد میکروبی، انجام تصفیه در بهترین حالت، لازم است که مواد مغذی به فاضلاب اضافه شود.
مواد کربن دار
کربن آلی موجود در فاضلاب عموماً به واسطه پارامتر BOD قابل اندازه گیری است. این شاخص، میزان اکسیژن مصرفی در حین اکسیداسیون بیوشیمیایی مواد آلی را نشان می دهد. در حقیقت، طی این فرایند چندین فرایند مختلف دیگر رخ می دهند. به محض اکسید شدن مواد آلی، محصولات حاصل از این واکنش برای تولید سلول های جدید و ادامه حیات سلولی سلول های قبلی مصرف می شود. نهایتاً زمانی که تمام مواد آلی موجود در فاضلاب به مصرف رسید، سلول مواد داخل خود را برای ادامه حیات و تنفس داخلی مصرف می کند. اکسیژن لازم برای انجام این واکنش ها به عنوان BOD نهایی (UBOD) تعبیر می شود. همچنین نیتریفیکاسیون می تواند در آزمایش BOD رخ دهد. به عبارت دیگر، اکسیداسیون هم کربن و هم نیتروژن به شکل آمونیاک (در صورت رخ دادن نیتریفیکاسیون) به میزان BOD مربوط می شود که در شکل 1 نیز این موضوع نشان داده شده است.
بنابراین گاهی اوقات حد مجاز این BOD کربن دار (CBOD) که به وسیله انجام آزمایش BOD و اضافه کردن مواد شیمیایی که نیتریفیکاسیون را محدود می کند، مشخص می گردد شاخص به صورت CBOD تقریباً 80% یا بیشتر از میزان کل BOD را شامل می شود.
شاخص دیگری که محتویات آلی فاضلاب را منعکس می کند، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) است که میزان اکسیژن مصرفی در طول یک روند آزمایشگاهی را مشخص می کند. در این روند مواد آلی موجود در فاضلاب به طریق شیمیایی اکسید می گردد. به دلیل اینکه برخی از مواد کربنی در یک فاضلاب شهری به شکلی است که برای دریافت بیولوژیکی در دسترس نمی باشد، مقدار BOD از COD کمتر است. در حالت کلی نسبت COD به BOD بین 2 تا 2.2 می باشد. نسبت های بالاتر ممکن است دلالت بر این موضوع باشد که فاضلاب صنعتی می باشد و حاوی موادی است که قابل تجزیه بیولوژیکی نیستند.
مقادیر بالاتر ممکن است همچنین نشان دهد که برخی فعالیت های تثبیت یا تجزیه بیولوژیکی کربن در شبکه جمع آوری فاضلاب انجام گرفته است. این حالت زمانی روی می دهد که شبکه جمع آوری فاضلاب به صورت پله ای با شیب زیاد و یا در مناطق گرمسیر اجرا شده باشد. یک نسبت کم COD/BOD (کربن موجود بیشتر قابل تجزیه بیولوژیکی باشد) می تواند در شبکه جمع آوری با زمان ماند طولانی بخصوص دمای بالا، حاصل تخمیر فاضلاب رخ دهد. این تخمیر باعث می شود که میزان بیشتری از کربن آلی، آماده برای تجزیه بیولوژیکی گردد. همچنین نسبت های کم COD/BOD ممکن است نشان دهنده این باشد که فاضلاب صنعتی با مقادیر بالای کربن قابل تجزیه بیولوژیکی به تصفیه خانه وارد شده است.
ادامه مطلب زیر را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.
- BOD سخت و BOD نرم
- فرایند تصفیه نیتروژن و فسفر
- مواد جامد
- ترکیبات لجن فعال
- اثر غلظت سویسترا
- باکتري های نیتریفایر
- عملکرد بیولوژیکی تصفیه خانه های فاضلاب
- آرایش اصلی تصفیه خانه های فاضلاب
- متغیرهای مورد استفاده در کنترل فرایندهای بیولوژیکی
- زمان ماند هیدرولیکی یا بارگذاری حجمی
- سن لجن
- و …
ورود یا ثبـــت نــــام + فعال کردن اکانت VIP
مزایای اشتراک ویژه : دسترسی به آرشیو هزاران مقالات تخصصی، درخواست مقالات فارسی و انگلیسی، مشاوره رایگان، تخفیف ویژه محصولات سایت و ...
حتما بخوانید:
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.