اهمیت تصفیه فاضلاب ها و انواع سیستم های رایج در کنترل آنها

اهمیت تصفیه فاضلاب ها و انواع سیستم های رایج در کنترل آنها

فرمت: PDF   تعداد صفحات: 40

فهرست:

• تصفیه مقدماتی
• تصفیه اولیه
• تصفیه ثانویه
• انواع فرآیندهای بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب
  • فرآیندهای رشد معلق
  • فرآیندهای رشد ثابت
  • اکسیداسیون بیولوژیکی هوازی
  • اکسیداسیون و تخمیر بی هوازی
• فرآیند لجن فعال
  • مراحل مختلف تصفیه در یک سیستم لجن فعال
  • پارامترهای بهره برداری در لجن فعال
  • بیولوژی لجن فعال
  • سینتیک های رشد میکروب
  • مشکلات بهره­ برداری
• برکه­ های تثبیت فاضلاب
  • طبقه بندی برکه­ های تثبیت فاضلاب
    • برکه­ های بی­ هوازی
    • برکه­ های اختیاری
    • برکه­ های هوازی
  • مزایای برکه­ های تثبیت فاضلاب
  • معایب برکه­ های تثبیت
• روش­ های طبیعی تصفیه فاضلاب
  • نیزارها
  • انواع وتلندها و سیستم­ های آبزی و کاربرد آنها
    • تالاب­ های مصنوعی با سیستم جریان روسطحی
    • تالاب­ های مصنوعی با سیستم جریان زیرسطحی
  • فعل و انفعالات موجود در سیستم­ های وتلندی
  • میکروارگانیسم­ ها
• تصفیه پیشرفته یا مرحله سوم تصفیه
• تصفیه نهایی
• منابع

مجموعه فعالیت هائی که به منظور بی خطر نمودن فاضلاب های مختلف برای تخلیه در محیط، آب-های جاری یا استفاده مجدد انجام می شود، تصفیه نام دارد. به عبارتی متناسب سازی منابع آب برای استفاده خاص آن تصفیه نامیده می شود. تصفیه فاضلاب رایج شامل ترکیبی از فرآیندهای بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی و عملیات حذف مواد آلی، جامدات و گاهی اوقات مواد مغذی از فاضلاب است. اصطلاحات عمومی که برای توصیف سطوح مختلف تصفیه (به ترتیب افزایش سطح تصفیه) به کار می روند شامل تصفیه ی مقدماتی، اولیه، ثانویه و سطح سوم تصفیه یا تصفیه ی پیشرفته فاضلاب است. در بعضی از کشورها گاهی اوقات گام بعدی تصفیه فاضلاب حذف پاتوژنها است. واحدهای تصفیه را به دو صورت واحدهای عملیاتی و واحدهای فرآیندی نیز بسته به مکانیزم حذف آلاینده ها دسته بندی می کنند بدین ترتیب که اگر مکانیسم حذف آلاینده ها با بهره گیری از نیروهای فیزیکی باشد مثل آشغالگیر، آن واحدها را واحدهای عملیاتی و اگر مکانیسم حذف آلاینده ها توسط فرآیند های شیمیایی و بیولوژیکی باشد آنرا واحدهای فرآیندی می نامند.

تصفیه مقدماتی

هدف از تصفیه مقدماتی حذف جامدات درشت دانه و سایر مواد قابل حذفی است که اغلب در فاضلاب خام یافت می شوند. حذف این مواد برای افزایش راندمان بهره برداری و نگهداری واحدهای سری تصفیه ضروری است. عملیات تصفیه مقدماتی معمولاً شامل آشغالگیر درشت، دانه گیری و در بعضی موارد خرد کردن اشیاء درشت است. در دانه گیرها، سرعت آب در حوضچه برای جلوگیری از رسوب جامدات آلی باید به اندازه کافی بالا باشد و می توان از هوادهی استفاده شود. در بیشتر تصفیه خانه های کوچک، مرحله مقدماتی تصفیه شامل دانه گیر نمی شود. گاهی اوقات جهت تکمیل عملیات آشغالگیری از خردکننده استفاده می شود که اندازه ذرات درشت را کاهش می دهند به طوری که در مراحل بعدی تصفیه فاضلاب به صورت لجن حذف می شوند. ابزارهای اندازه گیری جریان مانند (standing-wave flumes) در مرحله ی تصفیه مقدماتی استفاده می شوند.

آشغالگیر: هدف از نصب آشغالگیرها ،حفظ پمپ ها و دیگر تجهیزات مکانیکی همراه با جلوگیری از گرفتگی شیرها و سایر ملحقات تصفیه خانه فاضلاب است. آشغالگیری معمولاً نخستین عملیات انجام شده بر روی فاضلاب ورودی به شمار می آید. غربال های فاضلاب با توجه به ساختمان آن ها به دو گروه ریز و درشت تقسیم می شوند.

خردکن: خردکن ها احتیاج به نگهداری زیاد دارند و برای تعمیر واحد باید جریان گذر در نظر گرفته شود. این دستگاه ها معمولاً جلوتر از تجهیزات پمپاژ در تصفیه خانه های فاضلاب قرار می گیرند.
دانه گیر: فاضلاب شهری حاوی گونه های متنوعی از جامدات معدنی نظیر نخاله ها، شن، گل و لای، پوسته تخم مرغ، شیشه و خرده فلز است. بیشتر مواد موجود در دانه ها از لحاظ ماهیت فرساینده بوده و در پمپ ها و تجهیزات انتقال دهنده ی لجن ایجاد سایش سریع می نمایند.

تصفیه اولیه

هدف از تصفیه اولیه حذف مواد جامد آلی یا معدنی قابل ته نشینی به وسیله ته نشینی و حذف مواد شناور (کف) به وسیله چربی گیری است. تقریباً ۵۰-۲۵% اکسیژن موردنیاز بیوشیمیائی (BOD۵)، ۷۰-۵۰% کل مواد جامد معلق (TSS) و ۶۵%روغن و چربی در طی تصفیه اولیه حذف می شود. بخشی از نیتروژن و فسفر آلی و فلزات سنگین طی ته نشینی اولیه حذف می شوند، اما بر کلوئیدها و مواد محلول بی تأثیر است. پساب حاصل از واحدهای ته نشینی اولیه پساب اولیه نامیده می شود. در بسیاری از کشورهای صنعتی حداقل تصفیه پیش کاربردی موردنیاز برای آبیاری به وسیله فاضلاب، تصفیه اولیه است. چنانچه پساب جهت آبیاری محصولاتی که تماسی با انسان ندارند و یا آبیاری باغ ومیوه و تاکستان مورد استفاده قرار گیرد، تصفیه اولیه کفایت می کند. با این وجود، معمولاً برای جلوگیری از حضور عوامل بیماری زا در مخازن ذخیره یا تعدیل کننده جریان در این کشورها بعضی فرم های تصفیه ثانویه موردنیاز است (حتی در مورد آبیاری محصولات غیرغذایی). این امکان نیز وجود دارد در مواردی که ذخیره خارج از خط پیش بینی شده باشد، می توان بخشی از پساب تصفیه ی اولیه را برای آبیاری استفاده کرد.

تانک های ته نشینی اولیه یا زلال سازها ممکن است، آبگیرهای مستطیل شکل یا مدور با عمق ۵-۳ متر و زمان ماند هیدرولیکی ۳-۲ ساعت باشند. جامدات ته نشین شده (لجن اولیه) معمولاً به وسیله لجن کش هایی به یک چاه مرکزی جمع آوری می شود و از آنجا خارج شده به واحد پردازش لجن پمپاژ می شود. کف از طریق فشار آب (یا از طریق مکانیکی) از سطح تانک جمع آوری شده و به واحدهای پردازش لجن پمپاژ می شود.

تصفیه ثانویه

هدف از تصفیه ثانویه تصفیه بیشتر پساب حاصل از تصفیه اولیه جهت حذف مواد آلی باقیمانده و مواد جامد معلق است. در بیشتر موارد، تصفیه ثانویه به دنبال تصفیه اولیه انجام می شود و شامل حذف مواد آلی کلوئیدی و محلول قابل تجزیه بیولوژیکی با استفاده از فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی هوازی است. چندین فرآیند بیولوژیکی هوازی در تصفیه ثانویه استفاده می شوند که در روش تأمین اکسیژن برای میکروارگانیسم-ها و سرعتی که میکروارگانیسم ها مواد آلی را تجزیه می کنند متفاوت هستند. برای تولید پساب ثانویه، میکروارگانیسم ها باید به وسیله ته نشینی از پساب تصفیه شده جدا شوند. تانک های ته نشینی مورد استفاده درتصفیه ثانویه اغلب به عنوان زلال سازهای ثانویه استفاده می شوند، که مانند زلال سازهای اولیه عمل می کنند. جامدات بیولوژیکی که در طی ته نشینی ثانویه حذف می شوند لجن ثانویه نامیده می شوند و معمولاً جهت پردازش با لجن اولیه مخلوط می گردد. فرآیندهای متداول درجه بالا (سریع) شامل: فرآیندهای لجن فعال، صافی های چکنده و بیولوژیکی، کانال اکسیداسیون و تماس دهنده های بیولوژیکی گردان (RBC) است. گاهی اوقات ممکن است برای تصفیه فاضلاب شهری که آلودگی آن به مواد آلی منابع صنعتی بالا است، ترکیبی از دو فرآیند به صورت سری (صافی بیولوژیکی و به دنبال آن لجن فعال) استفاده شود.

انواع فرآیندهای بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب

فرآیندهای بیولوژیکی کلی مورد استفاده برای تصفیه فاضلاب را می توان به دو گروه اصلی تقسیم کرد: رشد معلق و رشد چسبیده (یا بیوفیلم).

فرآیندهای رشد معلق

میکروارگانیسم های مسئول تصفیه در فرآیندهای رشد معلق با روش های اختلاط مناسب به صورت معلق در مایع نگهداری می شوند. بسیاری از فرآیندهای رشد معلق مورد استفاده در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی با غلظت اکسیژن محلول زیاد (هوازی) بهره برداری می گردند. اما راکتورهای رشد معلق بی هوازی (بدون حضور اکسیژن) نیز در بعضی از مواقع مورد استفاده قرار می گیرند مانند فاضلاب های صنعتی با غلظت مواد آلی زیاد یا لجن های آلی. مرسوم ترین فرآیند رشد معلق مورد استفاده برای تصفیه فاضلاب شهری، فرآیند لجن فعال است. کلارک و گیج فرآیند لجن فعال را در سال ۱۹۱۳ در موسسه تحقیقاتی لاورنس در شهر ماساچوست مطرح نمودند و این فرآیند در کارگاه شبکه جمع آوری منچستر در شهر منچستر انگلیس توسط آردن و لاکت در سال ۱۹۱۴ مورد استفاده قرار گرفت. علت نام گذاری فرآیند لجن فعال، تولید جرم فعالی از میکروارگانیسم ها است که قادر به تثبیت مواد زائد تحت شرایط هوازی است.

فرآیند های رشد ثابت

در فرآیندهای رشد ثابت، میکروارگانیسم های مسئول تجزیه مواد آلی یا مواد مغذی به مواد بستر ثابت می چسبد. مواد آلی و مغذی با عبور از جرم سلولی ثابت که به عنوان بیوفیلم نیز شناخته شده است، حذف می شود. مواد بستر که در فرآیند رشد چسبیده به کار می رود شامل سنگ، شن، فلز (سرباره)، ماسه، چوب صنوبر و انواع مختلف پلاستیک و مواد مصنوعی دیگر می باشد. همچنین فرآیندهای رشد ثابت می توانند به صورت هوازی یا بی هوازی بهره برداری شوند. مواد بستر می تواند در مایع بصورت کاملاً مستغرق یا غیر مستغرق باشد و با هوا یا گاز در بالای لایه مایع بیوفیلم قرار گیرد. صافی چکنده، مرسوم ترین فرآیند رشد چسبیده هوازی مورد استفاده است و فاضلاب از سطح بالای محفظه حاوی مواد بستر غیر مستغرق توزیع می شود. فاضلاب ورودی از بالای بستر آکنده توزیع می شود و به صورت یک لایه مایع غیر یکنواخت بالای فیلم بیولوژیکی ثابت جریان می یابد. جرم سلولی اضافی به صورت دوره ای از لایه ی ثابت جدا می شود و برای جداسازی جامدات از مایع نیاز به زلال سازی می باشد تا پساب خروجی با غلظت جامدات معلق قابل قبول ایجاد شود. جامدات در ته زلال ساز جمع و برای پردازش لجن دفعی انتقال داده می شود.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ انواع فاضلاب و آلودگی های ناشی از آن

⇐ خصوصیات کیفی آب و فاضلاب

⇐ بهره برداری و نگهداری از تاسیسات آب و فاضلاب