مقدمه کاربرد فرآیند (AnMBR) جهت تصفیه فاضلاب و تولید انرژی

پس از ارائه  مطلب فرآیند AnMBR امروز میخواهیم در مورد کاربرد فرآیند (AnMBR) جهت تصفیه فاضلاب و تولید انرژی ممقاله ای رو به شما عزیزان ارائه دهیم با ما همراه باشید.

توسعه فناوری های نوین تصفیه فاضلاب در هندوستان، فرصت رونمایی از تکنولوژی های جدید تصفیه فاضلاب جهت افزایش راندمان، افزایش پایداری، کاهش هزینه ها شامل هزینه های بهره برداری و بازیابی انرژی از فاضلاب می شود.

افزلیش مصرف آب و قواننین جدید

با افزایش جمعیت و پیشرفت اقتصادی هندوستان، تقاضای آب جهت مصارف آبیاری، مصارف خانگی و تولید برق رو به افزایش استکه موجب بروز بحران کم آبی به جهت برداشت بیش از حد از ذخایر آب زیر زمینی شده است.

در همین راستا قوانین جدیدی مبنی بر منع برداشت بیش از حد از منابع محدود آب شیرین و سرمایه گزاری و تحقیق در زمینه استفاده مجدد از پساب جهت مصارف کشاورزی و آبیاری فضای سبز، شست و شو و نظافت و در نهایت تخلیه به منابع آب های سطحی و زیر زمینی جهت احیا ذخایر آب وضع شده است.

تکنولوژی های موجود جهت تصفیه فاضلاب در هندوستان

از سال ۱۹۸۵ بیش از ۷۰ واحد تصفیه خانه فاضلاب در دو ایالت یامونا و گانگا هندوستان ساخته شد. در فاز بعدی سی و دو واحد تصفیه خانه فاضلاب به ظرفیت ۷۲۸ میلیون لیتر در روز ساخته و ۱۱ واحد تصفیه خانه موجود به ظرفیت ۱۵۱ میلیون لیتر در روز بازسازی شد.

تکنولوژی های مختلفی در این مدت جهت تصفیه فاضلاب در هندوستان آزمایش شد.در شهر های کلاس ۱ رایج ترین تکنولوژی تصفیه فاضلاب شامل پتوی لجن با جریان رو به بالا UASB و به دنبال آن برکه های تثبیت فاضلاب می باشد که با تصفیه های مقدماتی و پیشرفته تکمیل شدند.

این روش از نظر اقتصادی و زمین موردنیاز یکی از بهترین روش های تصفیه فاضلاب می باشد.

روش UASB

این روش در مقایسه با فرآیند بیولوژیکی لجن فعال که اغلب مصرف انرژی توسط بلوئر های هوادهی و پمپاژ خط برگشت لجن مصرف می شود، بسیار کم هزینه تر و اقتصادی تر می باشد.

از سوی دیگر به جهت هضم بی هوازی لجن، در نهایت تولید لجن در فرآیند نیز کم تر می باشد که به جهت هزینه های بسیار زیاد فرآیند پردازش و دفع لجن ( مصرف انرژی، مواد شیمیایی، تجهیزات الکترومکانیکال، ساختمان و مخازن و …) بسیار حائز اهمیت می باشد.

فعالیت باکتری های بی هوازی

نکته مهم دیگر فعالیت باکتری های بی هوازی در این فرآیند می باشد.

باکتری های بی هوازی طی فرآیند های اسیدوژنیک و متانوژنیک در نهایت با مصرف مواد آلی فاضلاب منجربه تولید محصول نهایی به صورت گاز متان می شوند.

گاز متان به عنوان منبع بسیار مفید سوخت در تصفیه خانه ها محسوب می شود. به وسیله جمع آوری فشرده سازی و انتقال و درنهایت سوزاندن این گاز می توان انرژی حرارتی جهت تعدیل انرژی در مخازن در فصول سرد سال و یا حتی تولید برق بوسیله راکتورهای حرارتی را مدنظر قرار داد.

معایب

در سوی مقابل این نکته نیز بسیار مهم می باشد که در کنار مزایای فراوان این روش، راکتورهای UASB درمقابل تغییرات شرایط محیطی، شوک مواد سمی، تغییرات کمی و کیفی فاضلاب، تغییرات pH و در نهایت تغییرات دمایی بسیار حساس می باشند که نیازمند رعایت اصول طراحی و بهره برداری خاصی به جهت حصول راندمان تصفیه مناسب می باشند.

در شهرهای کلاس ۲ از تکنولوژی برکه های تثبیت متوالی به جهت هزینه های بهره برداری اندک و ارزان بودن زمین موردنیاز استفاده می شود.

این فرآیند مزایای UASB مانند تولید گاز متان را ندارد ولی درمقابل حساسیت های UASB در مقابل شرایط محیطی و بهره برداری را نیز ندارد و می توان درصورت وجود زمین کافی به صورت سه مرحله ای بی هوازی، اختیاری و تکمیلی از آن با راندمان مناسب بهره برداری کرد.

انواع روش های تصفیه در ککشور هندوستان

تکنولوژی های جدید تصفیه فاضلاب در هندوستان شامل فرآیند رشد چسبیده بر بستر متحرک MBBR، رشد ناپیوسته متوالی SBR و بیوراکتور غشایی MBR می باشد.

در فرآیند MBBR با تلفیق رشد معلق و چسبیده شاید افزایش قابل توجه سطح بیوفیلم تشکیل شده در لجن فعال می باشیم که پیشرفت قابل توجهی در مقابل لجن فعال متعارف و هوادهی گسترده می باشد که سبب افزایش تحمل شوک در فرآیند شده است.

روش SBR

فرآیند رشد ناپیوسته متوالی SBR یک فرآیند لجن فعالی می باشد که مراحل پر شدن و خالی شدن در یک راکتور رخ می دهد.

در این فرآیند مراحل متعادلسازی، هوادهی و ته نشینی در یک مخزن صورت گرفته که خود منجربه کاهش قابل توجه هزینه ها خواهد شد.

روش MBR

فرآیند بیوراکتور غشایی MBR که از تلفیق لجن فعال بیولوژیکی و فیلتراسیون غشایی تشکیل شده است، اخیرا بسیار موردتوجه واقع شده است.

در فرآیند MBR مواد جامد محلول و میکروارگانیسم ها توسط فیلتراسیون غشایی از پساب جدا می شوند.

در مقایسه با فرآیندهای متعارف لجن فعال، بیوراکتور غشایی شامل مزایای زیادی از جمله راندمان تصفیه بالاتر، کیفیت خروجی بهتر و لجن خروجی فشرده تر می باشد.

درنتیجه فرآیند MBR می تواند پیشنهاد جذابی جهت تصفیه فاضلاب شهری باشد. به علت پیشرفت تکنولوژی ساخت و کاهش هزینه ها، تقاضای فرآیند بیوراکتور غشایی به طور فزاینده ای افزایش یافته است؛ اگرچه در هندوستان این تکنولوژی با چالش های مختلفی از جمله هزینه های ساخت و بهره برداری مواجه شده است.

عوامل دیگری از جمله فولینگ ممبران، نیاز به پیش تصفیه مناسب و نیاز به جایگزینی ممبران ها بعد از چند سال، نیز از جمله محدودیت های بعدی در هندوستان می باشد.

هزینه تصفیه در تکنولوژی های مختلف

تمامی تکنولوژی های مذکور جهت تصفیه فاضلاب شهری، مصرف انرژی بالایی به سبب هوادهی فاضلاب به جهت اکسیداسیون آلی را شامل می شود.

هزینه های هوادهی فاضلاب به طور میانگین ۱ تا ۳ دلار به ازای هر مترمکعب فاضلاب می باشد.

از سوی دیگر هزینه های تصفیه تکمیلی جهت افزایش کیفیت خروجی به بیش از استاندارد های هندوستان ( BOD<30 mg/l TSS<30 mg/l ) در فرآیندهای مختلف متفاوت می باشد.

برکه های تثبیت کمترین میزان هزینه ها را در مقایسه با سایر فرآیند ها شامل می شوند. بعد از آن فرآیند لجن فعال متعارف و سپس راکتور ناپیوسته متوالی در ردیف های بعدی می باشند.

فرآیند راکتور ناپیوسته متوالی به همراه فیلتراسیون شنی و کربنی شامل ۶.۵ دلار به ازای هر مترمکعب و فرآیند بیوراکتور غشایی شامل ۹ دلار به ازای هر مترمکعب فاضلاب می باشد.

در مقایسه با این فرآیند ها، فرآیند بی هوازی UASB شامل هزینه اندک ۰.۵ دلار به ازای هرمترمکعب فاضلاب می باشد ولی جهت حصول استاندارد نیاز به تصفیه تکمیلی خواهد داشت.

امیدواریم از مطلب کاربرد فرآیند (AnMBR) جهت تصفیه فاضلاب و تولید انرژی لذت برده باشید.