تصفیه بیولوژیکی هوازی و بی هوازی فاضلاب

تصفیه بیولوژیکی هوازی و بی هوازی فاضلاب

فرمت: pdf  تعداد صفحات: 69

فهرست:

فرآیند هوازی تصفیه بیولوژیکی فاضلاب

• مفهوم تصفیه بیولوژیکی
• مکانیزم حذف
• اهداف تصفیه بیولوژیکی
• دسته بندی فرآیندهای تصفیه
  • فرآیندها بر حسب شرایط اجرایی
  • فرآیندهای رشد معلق میکروارگانیسم ها
• تصفیه بیولوژیکی هوازی
  • اصول
  • ضرایب بیوکینیتیک (ثابت های رشد)
• ضرایب اصلی بیوکنیتیک
  • معادلات اساسی ثابت کینتیک رشد میکروبی
• تعیین ضرایب بیوکینتیک
  • فرآیند آزمایشگاهی
  • مثال های کاربردی
  • کاربرد مقادیر ثابت بیوکینتیک در طراحی تصفیه خانه فاضلاب
    • معادلات اساسی در طراحی CMR
    • مثال هایی برای طراحی
• ملاحظات مربوط به طراحی
  • مواد جامد فاضلاب
  • محتوی مواد آلی
  • مثال های توصیفی
  • نوع رآکتور انتخابی
  • زمان ماند هیدرولیکی
  • میانگین زمان ماند سلولی
  • نسبت غذا به میکروارگانیسم (F/M)
  • بارگذاری مواد آلی
  • مقدار اکسیژن مورد نیاز
  • نیروی مورد نیاز جهت تولید اکسیژن
  • تولید لجن
  • میزان جریان لجن مازاد
  • تعیین کیفیت لجن
  • کیفیت مواد ورودی

تصفیه بیولوژیکی بی هوازی فاضلاب

• مقدمه
• مفهوم حذف
• مفهوم سیستم
• ملاحظات طراحی
• معیار و مراحل طراحی
  • معیار طراحی
• رآکتورهای بی هوازی
  • حالت 1: رآکتورهای رشد مرتبط
  • حالت 2: رآکتورهای بی هوازی رشد معلق
• مثال هایی از طراحی

مفهوم تصفیه بیولوژیکی

تصفیه اولیه اغلب شامل مواد شناور بزرگ، دانه ها و بخش عظیمی از ذرات معلق موجود در فاضلاب می باشد. ذرات محلول به خصوص مواد آلی موجود در طبیعت، به دلیل حذف ذرات کلوئیدی از PST به دلیل رسوب ساده مدت طولانی تری طول می کشد، در حالی که کاهش ذرات محلول نیازمند تثبیت یا ته نشینی در چنین ذراتی است که از طریق ته نشینی گرانشی حذف می شوند. خوشبختانه جمعیت اختلاط میکروارگانیسم ها که به طور طبیعی در فاضلاب وجود دارد قادر به استفاده از مواد آلی محلول قابل تجزیه به عنوان غذا برای رشد و تکثیر می باشد، لذا به منظور حذف ذرات محلول و کلوئیدی از جریان اولیه فاضلاب به طور معمول توسط بایومس تصفیه می شوند. این تصفیه فاضلاب تصفیه ثانویه نامیده می شود و از آنجایی که مبتنی بر فرآیندهای بیولوژیکی است، معروف به تصفیه بیولوژیکی فاضلاب نیز می باشد.

مکانیزم حذف

حذف ذرات معلق کلوئیدی از طریق اصل جذب فیزیکوشیمیایی و با به دام انداختن ذرات معلق یا مواد ریز بر روی کلاف بیولوژیکی انجام می شود. این در شرایطی است که کاهش ذرات آلی محلول (COD یا BOD) از طریق جذب میکروبی و تجزیه و تثبیت با میکروب ها صورت می پذیرد. میکروب ها این ذرات را به فرآورده های ساده تری چون پساب (0,H) و دی اکسید کربن ( .Co) تبدیل می کنند و سلول های جدید خودشان را سنتز می نمایند. این سلول ها معروف به کلاف بیولوژیکی یا بایومس است. از آنجایی که کلاف بایومس دارای نیروی گرانش ویژهای بالاتر از گرانش پساب است، لذا به راحتی توسط نیروی گرانش رسوب می کند. بنابراین، سلول های جدید، ایجاد شده در زلال ساز ثانویه حذف می شود و کلاف رسوب کرده معروف به لجن بیولوژیکی و یا لجن ثانویه است. عملکرد مؤثر یک واحد تصفیه بیولوژیکی وابسته به ایجاد یک کشت مطلوب میکروارگانیسم ها در آن واحد (بیورآکتور) حفظ شرایط زیست محیطی مطلوب برای سیستم و حذف لجن اضافی می باشد. اگر لجن اضافی که طبیعت از جنس مواد آلی است از فاضلاب حذف نشود، در جریان نهایی به عنوان BOD و COD افزایش یافته اندازه گیری می شود و نهایتا هنگامی که وارد جریان می شود اکسیژن محلول (DO) جریان دریافتی را تقلیل می دهد.

نکته کلیدی: باکتری ها اولین میکروارگانیسم های رایج در فرآیندهای بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب هستند.

اهداف تصفیه بیولوژیکی

هدف های اصلی تصفیه بیولوژیکی فاضلاب عبارتند از:

• منعقد کردن و حذف ذرات کلوئیدی آلی و غیر آلی غیر قابل رسوب که در تصفیه اولیه حذف نمی شوند.
• تثبیت مواد آلی محلول (معمولا BOD کربنی) که از تصفیه اولیه در جریان باقی می مانند.

دسته بندی فرآیند های تصفیه

فرآیندهای بیولوژیکی یا سیستم های تصفیه به طور گسترده به دو دسته تقسیم می شوند که این امر وابسته به شرایط اجرایی لازم برای متابولیسم میکروبی یا روشی است که با آن میکروارگانیسم ها در سیستم می مانند.

فرآیندها بر حسب شرایط اجرایی فرآیند هوازی:

فرآیندی که به طور اساسی نیازمند وجود اکسیژن مولکولی برای فعالیت متابولیکی میکروارگانیسم ها است فرآیند هوازی نامیده می شود. این فرآیند برای تأمین اکسیژن لازم خواه به طور طبیعی (مثل اکسیژن، صافی چکنده، استخرهای تثبیت هوازی) یا از طریق ابزار مصنوعی / مکانیکی (مثل فرآیند لجن فعال، تالاب هوازی) در رآکتورها طراحی می شود. این فرآیند به طور معمول در نبود اکسیژن از میان می رود.

فرآیند بی هوازی: فرآیندی که در نبود اکسیژن مولکولی در رآکتور برای رشد میکروب ها انجام می شود و معمولا در حضور اکسیژن بیش از اندازه از بین می رود فرآیند بی هوازی نامیده میشود مثل هاضم لجن بی هوازی و صافی های با جریان بالا رو بی هوازی.

فرآیند اختیاری: فرآیندی که در هر دو شرایط وجود و فقدان اکسیژن در رآکتور برای رشد باکتریهای اختیاری انجام می شود فرآیند اختیاری نامیده میشود مثل استخرهای تثبیت اختیاری

فرآیند آنوکسیک: این فرآیندی بیولوژیکی است که در آن میکروب ها نیترات نیتروژن فاضلاب را به گاز نیتروژن تبدیل می کنند و این عملیات در فقدان اکسیژن صورت می پذیرد. همچنین این فرآیند معروف به فرآیند نیتروژن زدایی است.

نکته کلیدی: تصفیه های ثانویه فاضلاب خانگی بر اساس اصل فرآیندهای بیولوژیکی هوازی طراحی شده اند.

فرآیندهای رشد معلق میکروارگانیسم ها

فرآیند رشد معلق: هنگامی که میکرو ارگانیسم ها به صورت معلق در رآکتور باروری مناسب شوند فرآیند رشد معلق نامیده می شود. مثل لجن فعال، حوض هوادهی، تالاب هوازی و غیره.

فرآیند فیلم ترکیبی یا رشد چسبیده: در این مورد میکروارگانیسم های موجود در رآکتورها به برخی مواد ساکن و یا واسط مثل صافی چکنده، واسطه گر بیولوژیکی برگشتی و غیره می چسبند.

نکته کلیدی: در عمل، ترکیبی از فرآیندهای بالا در طراحی سیستم تصفیه فاضلاب برای هدف ویژه تصفیه به کار می رود.

تصفیه بیولوژیکی هوازی

تصفیه بیولوژیکی هوازی اساسا شامل تثبیت مواد آلی تجزیه پذیر فاضلاب توسط میکروارگانیسم ها می باشد. موارد زیر به طور خلاصه برخی از جنبه های مهم آن را نشان میدهد.

– اصول

به زبان ساده تر به هنگام تثبیت محتوای مواد آلی، مواد آلی تجزیه پذیر، توسط میکروارگانیسم ها در شرایط هوازی، اکسیده یا سنتز می شوند تا بتوانند سلول جدیدی را به وجود آورند. شکل 1 تثبیت مواد آلی قابل تجزیه در فاضلاب در شرایط هوازی را نشان می دهد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ اصول تصفیه بیولوژیکی تصفیه فاضلاب

⇐ آئروسل ها و بوهای بیولوژیکی ناشی از واحدهای تصفیه فاضلاب

⇐ طراحی واحدهای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب