درحال مشاهده: كاربرد سيستم لجن فعال در تصفيه فاضلاب

,.


ادعونیاهدای خون
موسسه محک
اهداء عضو

كاربرد سيستم لجن فعال در تصفيه فاضلاب

۱۳۸۹/۰۱/۱۹
12:0
امیرحسین ستوده بیدختی
 | 
مقدمه:

از آنجا كه اغلب واكنش هاي شيميايي در آب انجام مي شوند، مي توان گفت كه اين ماده حياتي مي تواند نقش مهمي در تنظيم فرآيندهاي طبيعي و حفاظت از محيط زيست در برابر هرگونه تغييرات ناگهاني داشته باشد. بنابراين جلوگيري از آلودگي منابع آب و محيط زيست با استفاده از راهكارهاي مناسب تصفيه فاضلاب و استفاده مجدد از آن مي تواند نقش مهمي در كاهش آلودگي هاي زيست محيطي ايفا كند. آب هاي آلوده بشدت سمي هستند و تركيبات شيميايي يا موجودات ميكروبي آنها علاوه بر اين كه سبب آلودگي محيط مي شوند، در مرگ آبزيان نيز تاثيرگذار خواهند بود. استفاده مجدد آب هاي آلوده و پساب هاي خانگي، كشاورزي يا صنعتي مستلزم استفاده از روش هاي تصفيه فيزيكي، شيميايي، بيوشيميايي، فيلتراسيون يا تصفيه آب به روش اسمزمعكوس است. بديهي است كه با توجه به مشكلات و موانع موجود دستيابي به فناوري ها و روش هاي جديد در تصفيه فاضلاب مي تواند در بهينه سازي سيستم هاي تصفيه فاضلاب و افزايش بازده اين سيستم ها نقش مهمي داشته باشد.

فاضلاب يا پساب عبارت است از منابع آبي كه يك بار مورد استفاده قرار گرفته و از قابليت استفاده مجدد برخوردار نخواهد بود. مواد آلي يا مواد معدني موجود در فاضلاب سبب ايجاد بوي نامطبوع در آن مي شود.

به علاوه اين فاضلاب ها مي توانند منشاء بيماري زايي بوده و سبب ايجاد آلودگي منابع آب و خاك شوند.

هر چه مواد زائد موجود در فاضلاب بيشتر باشد، آلايندگي بيشتري خواهد داشت.اهميت بهداشتي فاضلاب به عواملي مانند عوامل شيميايي و عوامل بيماريزاي موجود در آن و مواد آلي بستگي دارد كه نه تنها موجب شيوع و گسترش بيماري هاي مختلف در سطح جوامع مي شود، بلكه در آلودگي محيط اطراف زندگي انسان ها نيز تاثير بسزايي خواهد داشت. فاضلاب ها علاوه بر اين كه از قابليت استفاده مجدد برخوردار نخواهند بود، منجر به آلودگي منابع آب سطحي و زيرزميني خواهند شد و بنابراين تهديدي جدي عليه منابع آب موجود براي تامين نيازهاي جوامع انساني به شمار مي آيند كه مي توانند سبب تشديد بحران جهاني آب شوند. با توجه به خطرات زيست محيطي و بهداشتي ناشي از فاضلاب ها و همچنين مشكلات و محدوديت هاي موجود در زمينه تامين آب آشاميدني، جمع آوري و بهسازي سيستم هاي تصفيه فاضلاب بسيار ضروري خواهد بود. به طور كلي تصفيه فاضلاب عبارت است از استفاده مجدد از فاضلاب با استفاده از روش هاي متداول در حذف آلاينده هاي شيميايي و ميكروبي موجود در فاضلاب ها به منظور به حداقل رساندن شيوع بيماري هاي واگير ناشي از آلودگي فاضلاب خانگي، كشاورزي يا صنعتي و تامين بهداشت عمومي در سطح جامعه تصفيه فاضلاب ها با كاهش احتمال آلودگي آب هاي سطحي و زيرزميني، استفاده مجدد از بخش عظيمي از آب مصرفي در حوزه كشاورزي يا پرورش آبزيان را امكان پذير مي سازد. به طور كلي تثبيت مواد آلي، استفاده دوباره از آب و مواد جامد حاصل از تصفيه فاضلاب ها و همچنين توليد پسابي كه داراي قابليت رهاسازي در محيط و عدم آسيب رساني به محيط زيست باشد، از مهم ترين اهداف تصفيه فاضلابها است. معمولاتجزيه و تثبيت مواد آلي موجود در فاضلاب جهت به حداقل رساندن آلودگي ها از طريق فرآيندهاي زيست شناختي و به دو روش هوازي و بي هوازي انجام مي شود.

در مراحل گوناگون تصفيه، مقادير مختلفي لجن توليد مي شود كه بايد با استفاده از راهكارهاي مناسب، توليد لجن اضافي در سيستم هاي تصفيه را به حداقل برسانيم. از جمله روش هايي كه براي دفع لجن در تصفيه فاضلاب مورد استفاده قرار مي گيرند مي توان به روش هضم هـوازي و بـي هـوازي، سـوزانـدن لـجـن، بـسـترهاي خشك كننده و تغليظ لجن اشاره كرد. در روش هضم هوازي، لجن توليد شده در قسمت هاي مختلف سيستم براي مدت طولاني هوادهي مي شود. با استفاده از اين روش، ميزان لجن دفعي در مراحل بعدي تصفيه كاهش مي يابد، اما در روش هضم بي هوازي، لجن ته نشين شده براي مدت زمان معيني در يك محفظه بسته نگهداري مي شود تا به مايع و گازي كه عمدتا حاوي متان است، تبديل شود.

در تصفيه خانه هاي كوچك شهري و صنعتي از روش خشك كردن لجن روي بسترهاي شني به وسيله جريان هوا براي آبگيري از لجن استفاده مي شود كه از نظر اقتصادي نيز مقرون به صرفه است. سوزاندن لجن ازجمله روش هاي ديگري است كه براي دفع لجن مورد استفاده قرار مي گيرد. منظور از سوزاندن لجن تبديل مواد آلي به مواد اكسيد شده يعني دي اكسيدكربن، خاكستر و آب است كه معمولادر تصفيه خانه هاي با ظرفيت متوسط و بالادر تمامي فرآيندهايي ــ كه در انتخاب روش مناسب براي دفع لجن با محدوديت مواجه اند ــ از اين روش استفاده مي شود. در تصفيه بيولوژيكي در تصفيه خانه كه مي تواند به صورت هوازي يا غيرهوازي انجام شود، تصفيه ثانويه به كار مي رود كه استفاده از لجن فعال از روش هاي رايج در اين فرآيند است. سيستم لجن فعال از يـــك رآكــتــور تـشـكـيــل شــده اســت كــه در آن ميكروارگانيسم هاي موجود در فاضلاب به صورت معلق در معرض هوادهي قرار مي گيرد. در بخش ديگر اين سيستم در محفظه جداسازي، فاز جامد از مايع جدا مي شود. علاوه بر اين، سيستم لجن فعال مجهز به يك سيستم برگشتي است كه مواد جامد جدا شده از فاز مايع را به رآكتور بازمي گرداند. يكي از مهم ترين ويژگي هاي اين روش، شكل گيري مواد جامد لخته شده و قابل ته نشيني در سيستم است كه در تانك هاي ته نشيني از فاضلاب جدا مي شوند. تصفيه بي هوازي نيز از ديگر روش هاي رايج در تصفيه ثانويه است كه در هضم لجن نيز مورد استفاده قرار مي گيرد. با توجه به اين كه انجام اين روش در تصفيه فاضلاب به هيچ نوع تجهيزاتي نياز ندارد، روشي ارزان قيمت است كه در مقايسه با روش هاي هوازي، زمان ماند مورد نياز آن بسيار بيشتر است، اما بـوي بـد حـاصل از فرآيند بي هوازي سبب ايجاد محدوديت هايي در استفاده از اين روش در مناطق شهري شده است. 

تصفيه در بركه‌هاي دوزيستي

در بركه‌هاي كم‌عمق فاضلاب براي مدت نسبتا طولاني براي انجام فرآيند پالايش طبيعي و رسيدن به تصفيه مطلوب نگهداري مي‌شود، اما لازم است حداقل قسمت‌هايي از سيستم در بركه‌ها هوازي باشند. بركه‌هاي دوزيستي از ديرباز مورد استفاده بوده‌اند.

يك بركه دوزيستي در مقايسه با يك بركه بي‌هوازي با همان حجم داراي عمق كمتر و سطح بزرگ‌تري است. در طراحي بركه دوزيستي، حفظ يك لايه در بالاي لايه بي‌هوازي مورد توجه قرار مي‌گيرد. شرايط هوازي در لايه بالايي و توسط اكسيژن محلول ايجاد مي‌شود كه اين اكسيژن محلول در نتيجه فتوسنتز ناشي از انتشار تابش خورشيد بر جمعيت جلبكي در بركه توليد مي‌شود.

به عبارت ديگر، در بركه‌هاي دوزيستي لايه بالايي بركه به علت قرار گرفتن در معرض هوا، هوازي و لايه پاييني بركه بي‌هوازي خواهد بود. اين بركه‌ها به دليل اشغال سطح بسيار زياد و زمان ماند طولاني امروزه چندان كـاربرد ندارند. در فرآيند جديد تصفيه دوزيستي فاضلاب، فاضلاب به همراه لجن برگشتي به كف يك رآكتور دوزيستي وارد و در آن پخش مي‌شود.

باكتري‌هاي هوازي و دوزيستي در لايه‌هاي بالايي و مياني بركه‌هاي دوزيستي، مواد آلي معلق و كلوئيدي را متابوليسم كرده و اكـسـيژن‌ محلول را مصرف مي‌كنند، در نتيجه دي‌اكسيدكربن توليد مي‌شود كه به مواد درون سلولي جلبك تبديل خواهد شد. علاوه بر اين باكتري‌هاي دوزيست، اكسيژن تركيبي موجود در نيترات‌ها و سولفات‌ها را نيز در مواقعي كه اكسيژن آزاد تمام شود، مــورد مـصــرف قــرار مــي‌دهـنــد.

هــوادهــي تـوسـط سوپرهواده‌ها در قسمت مياني رآكتور زيستي انجام مي‌شود و به اين ترتيب قسمت بالاي رآكتور زيستي هوازي و بخش پاييني آن بي‌هوازي خواهد بود. بخشي از باكتري‌هاي بي‌هوازي قسمت پايين و هوازي قسمت بالا مي‌توانند براساس جريان گردابي ايجاد شده درون بركه براثر هوادهي به تناوب به قسمت هوازي و بي‌‌هوازي رانده شوند كه اين فرآيند، سبب از بين رفتن بخشي از آنها مي‌شود كه اجساد آنها مانند بار آلي اضافي مورد تصفيه قرار مي‌گيرند و باكتري‌هاي دوزيستي غالب مي‌‌شوند.

اين فرآيند سبب كاهش شديد توليد لجن اضافي خواهد شد. به اين ترتيب، با عبور فاضلاب از يك بركه دو زيستي، مواد جامد در كف بركه ته‌نشين مي‌شود و لايه‌اي تشكيل مي‌گردد كه در حقيقت همانند يك لايه بي‌هوازي هضم كننده لجن عمل مي‌كند و ناحيه بي هوازي بركه دوزيستي را به وجود مي‌آورد.

در بخش فوقاني لايه بي‌هوازي لجن، ناحيه بينابيني وجود دارد كه به دليل وجود جلبك‌هايي با رنگ‌ سبز و گاهي اكسيژن محلول، از لايه بالايي به آن راه خواهد يافت.

در اين سيستم تصفيه بي‌هوازي، لايه پاييني با رآكتور موجود در سيستم سبب كاهش توليد لجن و شكسته شدن چربي‌ها و مواد آلي با زنجيره بلند و آماده شدن آنها براي تصفيه هوازي مي‌شود. تصفيه بي‌هوازي معمولا با ايجاد بوي نامطبوع همراه است اما در رآكتور زيستي با هوادهي در بخش مياني، بخش بالايي كاملا هوازي بوده و بوي توليد شده در قسمت بي‌هوازي با توليد سولفيد به سولفات در آن، حذف خواهد شد.

لجن برگشتي به قسمت بي‌هوازي رآكتور زيستي به دوزيستي برگردانده و در آنجا ذخيره و هضم مي‌شود. در نتيجه نيازي به تعبيه مخزن نگهداري و هضم لجن وجود نخواهد داشت.

علاوه بر اين، به دليل هوازي بودن قسمت بالايي بيورآكتور دوزيستي، فرآيند نگهداري لجن به روش بي‌هوازي ــ  كه معمولا با انتشار بوي نامطبوع همراه است ــ‌ در اين طرح به‌گونه‌اي متفاوت و بدون ايجاد بوي نامطبوع انجام خواهد شد.

در حقيقت اين بخش همانند يك هضم لجن عمل مي‌كند و لجن خارج شده از اين بخش،  به هضم جداگانه نياز نخواهد داشت. در اين روش مي‌توان در بخشي از قسمت هوازي يا بي‌هوازي براي ايجاد زمينه‌اي مناسب براي رشد از يك ماده واسط تثبيت كننده زيستي و براي هوا‌دهي از سوپر  هواده‌ها استفاده كرد.

بـه كـارگـيـري فـرآيـنـد رشـد چـسـبـيـده و تـثـبيت ميكروارگانيسم‌ها به صورت يك غشاي زيستي روي ماده واسط تثبيت كننده زيستي سبب افزايش توده زيستي و به كارگيري روش هوادهي با استفاده از سوپرهواده‌ها موجب افزايش عملكرد انتقال اكسيژن و در نتيجه افزايش بازدهي و كاهش توليد لجن و پايداري سيستم در برابر انواع تنش‌هاي احتمالي خواهد شد.

مطالب تصادفی:

آب ناسالم عامل 10 درصد بیماری ‌ها است - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
چطور می‌توان نیترات آب آشامیدنی را کاهش داد؟ - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
بهبود کنترل PH پساب ‌های صنعتی - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
نیازهای زیست ‌محیطی و راه‌کارهای مؤثر - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
استفاده از بیوفیلم ها در حذف آلودگی - یکشنبه یازدهم اردیبهشت 1390
معیارها و رهنمودهای تحلیل کیفیت میکروبی آب آشامیدنی - شنبه دهم اردیبهشت 1390
بایو جاذب فلزات سنگین (جایگزین رزین کاتیونی) - جمعه نهم اردیبهشت 1390
ضربه قوچ و جلوگیری از آن - جمعه نهم اردیبهشت 1390
آهک زنی آب - جمعه نهم اردیبهشت 1390
كيفيت آب آبياري - جمعه نهم اردیبهشت 1390
کلر موجود در آب استخرها خطر ابتلا به آسم و آلرژی را تشدید می‌کند - جمعه نهم اردیبهشت 1390
پرش هیدرولیکی - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
منابع و خصوصیات آب و آلودگی آن ها - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
تکنولوژی سيستم رادار در خطوط فاضلاب - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
آشنایی با فاضلاب بیمارستانی و سیستم های تصفیه - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ددت سمی که می بایست معدوم می شد - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
بررسی آلترناتیوهای تونل تاسیسات شهری - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
آشنايي با برخي از اصطلاحات رايج در گندزدايي و ضدعفوني - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
آب مورد استفاده در دياليز - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
اصطلاحات زیست محیطی - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ترسيم فني و نقشه كشي - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
نقشه های توپوگرافی - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
رواناب و هیدروگراف های رواناب - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
متدهای اصطکاک - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
سال شمار آبرسانی و معادلات جریان - پنجشنبه هشتم اردیبهشت 1390
ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ - چهارشنبه هفتم اردیبهشت 1390
چرخه فسفر - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
راههای ساده برای حفظ محیط زیست - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
آنالیز و شناسایی آمونیاک:(NH3) - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
رنگ آمیزی کپسول باکتری - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
ضرورت مديريت يکپارچه منابع آبي - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
روشهای کهن آبیاری بدعتی تحسین برانگیز - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
سامانه آب شیرین کن شهر قرچک - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
جريان آبهاي زير زميني و تغذيه آنها - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
نقش دیاتومیت ها در تصفیه - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
آلودگی آب,نحوه و عوامل آن - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
درباره پديده چكش آبي (ضربه قوچ) - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
همه چیز در مورد پمپ و پمپاژ - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
قارچ های آب و فاضلاب و روشهای تشخیص آن ها - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
مزایا و معایب کلر در آب آشامیدنی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
حداقل ها و حداکثر ها در لوله کشی سایت های صنعتی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
استحصال آب آشامیدنی از آب دریا با نانوسیالات - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
استفاده از نانو فیلتر جهت تصفیه باقیمانده آفت کشها در آب - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
تری هالومتانها و کنترل آن ها - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
نکات ایمنی در هنگام استفاده از فور یا oven - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
بررسی اکولوژیکی کشند های سرخ دریایی(پدیده جلبکی) - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
روش تعیین درصد کلر فعال در محلول سدیم هیپوکلریت (آب ژاول) - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
جدا سازی جذب سطحی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
ویژگی ها و مشخصات اصلی فرایند نانو فیلتراسیون - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
مسمویت نیتراتی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390

كم آبي يا خشکسالي - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
وضعیت آبی ایران - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
EC متر - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
آب شناسی (hydrology) و کاربرد های آن - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
فرایند های غشایی - چهارشنبه سی و یکم فروردین 1390
راه هاي جلوگيري از اثرات مخرب آب ناخالص موجود در امولسيون روغن حل شونده - چهارشنبه سی و یکم فروردین 1390
انواع خوردگی - سه شنبه سی ام فروردین 1390
اسمز معکوس چیست ؟ - سه شنبه سی ام فروردین 1390
آشنايی با نرم افزار SewerCAD - سه شنبه سی ام فروردین 1390
آرسنیک در آب آشامیدنی - سه شنبه سی ام فروردین 1390
مقادير تخميني توزيع آب در جهان - دوشنبه بیست و نهم فروردین 1390
گوناگون از آب - دوشنبه بیست و نهم فروردین 1390
صافی شنی تحت فشار (فیلتر شنی) - دوشنبه بیست و نهم فروردین 1390
تولید و بررسی خواص کربن فعال - یکشنبه بیست و هشتم فروردین 1390
آب سخت و دستگاه هاي سختي گير آب - شنبه بیست و هفتم فروردین 1390
خوردگي - شنبه بیست و هفتم فروردین 1390
نحوه تعيين حجم مفيد مخازن آب تصفيه شده زميني - پنجشنبه چهارم فروردین 1390
بررسي كليات طرح آبرسانی - پنجشنبه چهارم فروردین 1390
سختی گیر - پنجشنبه چهارم فروردین 1390
توربين هاي هيدروليكى - پنجشنبه چهارم فروردین 1390
فرمول محاسبه حجم انباره چاه جذبی فاضلاب در ساختمان های مسکونی - پنجشنبه چهارم فروردین 1390


مرجع تخصصی آب و فاضلاب

لیست مطالب

سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...


امیرحسین ستوده بیدختی
تمامی حقوق این وب سایت متعلق به مرجع تخصصی آب و فاضلاب است. |طراحی و توسعه:امیرحسین ستوده بیدختی|