گروه تصفیه فاضلاب اوژن، تولیدکننده تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب، به معرفی کامل فرآیندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب در تصفیه خانه‌های بزرگ و کوچک و همچنین توصیف انواع روشهای بیولوژیکی می‌پردازد.
تصفیه بیولوژیکی فاضلاب چیست؟
بسیاری از آلاینده ها در فاضلاب شهری محلول در آب هستند. زباله های تصفیه اولیه فاضلاب شامل مقدار زیادی مواد آلی است که برای محیط زیست مضر است. تبدیل مواد آلی محلول در فاضلاب به میکروارگانیسم های زنده و تصفیه آنها با رسوب به عنوان تصفیه ثانویه شناخته می شود. این روش مستلزم هوادهی و سپس ته نشین شدن پساب‌ها در مخزن است.
سیستم‌های لجن فعال، حوضچه‌های تثبیت، تالاب‌های هوادهی و فیلترهای قطره‌ای اجزای رایج تصفیه بیولوژیکی سنتی برای فاضلاب شهری هستند. پس از گندزدایی، آب حاصل از تصفیه بیولوژیکی می‌تواند در کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد. برای پاکسازی بیشتر این آب، معمولاً از فناوری های حذف نیتروژن و فسفر و همچنین تصفیه پیشرفته استفاده می‌شود.
اما در شرایط بی هوازی، مجموعه دیگری از باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها باعث هیدرولیز، تشکیل اسید و استات و در نهایت تولید متان از مواد آلی در فاضلاب می‌شوند. این باکتری‌ها به دلیل مقاومت در برابر اکسیژن موجود در هوا، در روشهای مختلف و تحت پوشش روشهای تصفیه بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرند. بسته به نوع میکروارگانیسم‌های مورد استفاده برای تصفیه فاضلاب بهداشتی، این تکنیک‌ها می‌توانند انواع آلاینده‌ها را حذف کنند. فلزات سنگین، نیتروژن، فسفر و رنگ‌های مورد استفاده در زمینه‌های صنعتی مانند رنگرزی و منسوجات، اجزای اصلی و آلاینده‌هایی هستند که با تکنیک‌های مختلف تصفیه پساب بیولوژیکی قابل حذف هستند.
انواع فرآیندهای تصفیه پساب بیولوژیکی فاضلاب صنعتی و بهداشتی
روشهای تصفیه بیولوژیکی را می‌توان بر اساس نوع باکتری‌هایی که برای تصفیه فاضلاب استفاده می‌شود به گروه‌های زیر طبقه بندی کرد:
تصفیه فاضلاب با باکتری‌های هوازی
تصفیه فاضلاب هوازی یکی دیگر از رویکردهای رایج در پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی است. محتوای آلی در فاضلاب ممکن است با استفاده از لجن فعال و باکتری‌های هوازی در این روش هضم می‌شوند، که گامی اساسی در زلال سازی تصفیه فاضلاب ورودی است. اساس تصفیه بیولوژیکی فاضلاب با استفاده از باکتری های بی هوازی این است که یک لایه لجن در کف استخر یا تصفیه خانه در نظر گرفته می شود و شرایط مناسبی برای تجزیه مواد آلی توسط اکسیژن و باکتری ها با تزریق هوا به مخزن فاضلاب فراهم می‌شود.
به عبارت دیگر، هوا با استفاده از تجهیزاتی مانند هوادهی سطح ثابت، هوادهی سطح شناور و هوادهی عمیق به فاضلاب پمپ می‌شود. در نتیجه، باکتری‌های هوازی دارای بستر کافی برای تجزیه زباله‌های آلی هستند. برخلاف تکنیک‌های بی‌هوازی، فن‌آوری‌های تصفیه فاضلاب هوازی گاز متان را به عنوان خروجی ایجاد نمی‌کند.
انواع روشهای تصفیه فاضلاب هوازی اوژن
در طراحی و ساخت پکیج‌های تصفیه فاضلاب بهداشتی و صنعتی که از روشهای بیولوژیکی هوازی برای از بین بردن آلاینده‌ها استفاده می‌کنند، از روشهای زیادی استفاده می شود. بسته به نوع فاضلاب ، حجم و ظرفیت تصفیه خانه، دما و شرایط محیط تصفیه خانه و… می‌توان از روشهای مختلفی مانند موارد زیر استفاده کرد:
- لجن فعال متداول با جریان پیستونی CPF
- لجن فعال اختلاط کامل CMAS
- تثبیت تماسی CSAS
- هوادهی گسترده EAAS
- رآکتور بیولوژیکی غشایی MBR
- فرآیند اوربال
- رآکترو ناپیوسته متوالی SBR
تصفیه بی هوازی فاضلاب صنعتی و بهداشتی
این مجموعه از فن آوری‌های تصفیه فاضلاب، همانطور که از نامش پیداست، بر اساس به کارگیری باکتری‌های بی هوازی است. به عبارت دیگر، این تکنیک ها از باکتری‌هایی استفاده می‌کنند که در شرایط بی‌هوازی، مواد آلی را هیدرولیز کرده و پس از چند مرحله واسطه، آن را به متان تبدیل می کنند. چندین مرحله ضروری در هنگام توسعه و تولید پکیج تصفیه بهداشتی و صنعتی فاضلاب که از این روش برای حذف آلاینده ها استفاده می کند، مورد توجه قرار می‌گیرد که به شرح زیر است:
- هیدرولیز
- اسیدوژنز
- متانوژنز
به عبارت دیگر، فاضلابی که وارد تصفیه‌خانه‌هایی می شود که از این روش استفاده می‌کنند، در اولین مرحله هیدرولیز می شوند. در نتیجه این فرآیند چربی‌ها (تصفیه توسط چربی گیر)، کربوهیدرات ها و پروتئین ها در فاضلاب تبدیل به مواد محلول می‌شوند. مواد آلی ساده شده از مرحله هیدرولیز در مرحله بعد به اسید تبدیل می شود. این عمل منجر به تشکیل استات از طریق واکنش‌های شیمیایی می‌شود. گاز متان و لجن رسوب شده در کف تصفیه خانه و همچنین فاضلاب تصفیه شده، در آخرین مرحله این روش تصفیه بیولوژیکی فاضلاب تولید می‌شود.
انواع روشهای بی هوازی تصفیه فاضلاب
روش های موجود در هر یک از پکیج‌های تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی با استفاده از باکتری‌های بی هوازی نسبتاً متفاوت است. هنگام انتخاب هر یک از این روش ها، در نظر گرفتن پارامترهایی مانند pH، دما، نوع آلاینده ها در فاضلاب و شرایط تصفیه خانه بسیار مهم است. موارد زیر محبوب ترین روشهای تصفیه فاضلاب بی هوازی هستند:
- تصفیه بی هوازی UASB
- رآکتور بافل دار بی هوازی ABR
- راکتور تصفیه بی هوازی UAFB
به طور کلی راه‌اندازی تصفیه خانه با استفاده از تصفیه هوازی زمان کمتری را می طلبد و به دلیل اثربخشی در حذف زباله‌های آلی جایگزین مناسبی برای تصفیه خانه های بزرگ است. البته به دلیل تولید گاز متان و نبود تجهیزات هوادهی، تصفیه بی هوازی از نظر مصرف انرژی مقرون به صرفه‌تر است. مقدار لجن تولیدشده در روش تصفیه هوازی بیشتر از تصفیه بی هوازی است. ممکن است به عنوان یک نقطه ضعف تلقی گردد.
تصفیه فاضلاب آنوکسیک
نیترات ها یکی از شایع ترین ترکیبات آلی در فاضلاب های صنعتی و بهداشتی هستند و حذف آنها نیاز به تکنیک های مختلفی دارد. استفاده از روشهای تصفیه بیولوژیکی انوکسیک یکی از موثرترین روشها برای حذف این نوع زباله های آلی است. اکسیژن موجود در نیترات در این فرایندها به عنوان گیرنده اکسیژن عمل می کند و منجر به حذف نیتروژن از آب و فاضلاب می‌شود. نیتروژن و فسفر ممکن است با این روش حذف شوند، که تأثیر قابل توجهی بر کیفیت و سلامت آب خواهد داشت.
کاربرد تصفیه فاضلاب بیولوژیکی در فاضلاب‌های صنعتی و بهداشتی
تصفیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی همه در تصفیه فاضلاب‌های صنعتی و بهداشتی استفاده می‌شود. به عبارت دیگر، جامدات معلق موجود در فاضلاب با استفاده از دستگاه‌های نظافت مکانیکی، تمیزکننده‌های توری یا جمع‌کننده‌های دستی برداشته می شوند. ذرات کلوئیدی و لیپیدها با استفاده از تکنیک های شیمیایی منعقد می‌شوند. سپس با استفاده از یک اسکیمر روغن جمع‌آوری می شود. این فناوری ها قادر به حذف مواد آلی نیستند و تنها پاسخ آن تصفیه فاضلاب با استفاده از فرایندهای بیولوژیکی است. این تکنیک‌ها به دلیل اثربخشی زیاد در بهبود کیفیت فاضلاب، ممکن است در انواع تاسیسات تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار گیرند:
- تصفیه فاضلاب بهداشتی شهری
- فاضلاب کشتارگاه‌ها
- تصفیه فاضلاب مراکز درمانی و بیمارستانی
- تصفیه پساب کارخانجات مواد غذایی و نساجی
- فاضلاب کارخانجات تولید مواد شوینده و بهداشتی و داروسازی
مهم ترین تجهیزات در تصفیه فاضلاب به روش بیولوژیکی
پساب وارد شده به مخزن یا حوضچه تصفیه در اکثر سیستم‌های تصفیه بیولوژیکی هوازی و بی هوازی مراحل زیادی را پشت سر می گذارد. از جمله حذف ذرات معلق و ته نشینی لجن ناشی از توسعه تکثیر باکتری ها. این امر مستلزم استفاده از ابزارهای زیر است:
- آشغالگیرهای دستی، مکانیکی و زوج توری
- پل لجن روب دوار، پل ته نشینی رفت و برگشتی، نیم پل ته‌نشینی برای جمع‌آوری لجن ته‌نشین شده در کف تصفیه‌خانه
- سیستم‌های هوادهی سطحی ثابت، شناور و دیفیوزر یا عمقی
طراحی و تولید و ساخت پکیج تصفیه فاضلاب بیولوژیکی شرکت اوژن
به دلیل تنوع گسترده روشهای تصفیه بیولوژیکی هوازی و بی هوازی و وسعت تجهیزات مورد نیاز برای اجرای هر یک از موارد فوق و همچنین نیاز به تصفیه فیزیکی و شیمیایی علاوه بر این فرایندها، استفاده از تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی ممکن است بهترین گزینه باشد. گروه تصفیه فاضلاب اوژن پس از ارزیابی ویژگی های فاضلاب، نوع مواد آلی موجود در آنها، ظرفیت تصفیه خانه، شرایط محیطی و دمایی، pH و … مراحل طراحی، تولید و ساخت پکیج های تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی را انجام می دهد.
