اطلاعاتي در باره بيوفيلترها و صافي چكنده

درحال مشاهده: اطلاعاتي در باره بيوفيلترها و صافي چكنده

ادعونی اهدای خون

اطلاعاتي در باره بيوفيلترها و صافي چكنده

۱۳۸۹/۰۹/۱۶

12:0

امیرحسین ستوده بیدختی

از بيو فيلتر ها براي تثبيت كيفيت آب در حال گردش و يا سيستم مدار بسته، همچنين جهت بهبود كيفيت آب قبل از خروج استفاده مي گردد.

عملكرد بيوفيلتر ها، بسته به نوع استفاده و طراحي، به صورت زير مي باشد كه سه عمليات ذكر شده در ابتدا به طريق بيولوژيكي انجام مي شود و چهار عمليات آخري به طريق روش هاي فيزيكي و بدون وابستگي به رشد ارگانيزم ها صورت مي گيرد.

1. Remove ammonia

2. Remove nitrites

3. Remove dissolved organic solids

4. Add oxygen

5. Remove carbon dioxide

6. Remove excess nitrogen and other dissolved gasses

7. Remove suspended solids

معمولاً سه نوع ميكروارگانيزم هوازي براي سكونت در بيوفيلتر و پرورش آن وجود دارد كه عبارتند از: باكتري هاي Heterotrophic ، Nitrosomonos وNitrospira .

دو باكتري Heterotrophic و Nitrosomonos متأسفانه رشد نسبي آهسته اي دارند، در حاليكه رشد باكتري Heterotrophic در حدود 5 برابر سريع تر مي باشد. اين مشكل زمانيكه هدف طراحي سيستم بيوفيلتر گرفتن آمونياك باشد رخ مي دهد.

سه روش براي حل اين مشكل وجود دارد.

اولين روش، خروج بيشتر carbonaceous BOD قبل از ورود آب به داخل بيوفيلتر است.

روش دوم، ايجاد فضاي بسيار زياد در بيوفيلتراست تا باكتري هاي مختلف اجازه رشد داشته باشند.

روش آخر، ايجاد مسير بسيار طولاني در ميان بيوفيلتر مي باشد كه سبب تشكيل زون هايي از باكتري در نقاط مختلف بيوفيلتر مي گردد.

مشخصات يك بيوفيلتر ايده آل:

1- بايد حتي الامكان جاي كمي را اشغال كند. معمولاً جهت محافظت و كنترل دما، پوششي بر روي مخزن كشت و بيوفيلتر قرار مي گيرند.

2- تمامي موادي كه در بيوفيلتر استفاده شده بايد ضد خوردگي، UV resistant ، مقاوم در برابر پوسيدگي بوده و در برابر شوك هاي شيميايي تأثير ناپذير باشد.

3- بايد هزينه خريداري يا ساخت، حمل و نقل به مكان نصب ارزان داشته باشد.

4- بيوفيلتر و اجزاء بايد به اندازه كافي جهت مقاومت با نيروهاي برشي wear و tear محيط محكم باشند.

5- بايد انرژي مصرفي كه اغلب الكتريسيته مي باشد، در حد ممكن پايين باشد. بيشترين ميزان انرژي توسط پمپ (جهت حركت آب) و كمپرسور (جهت حركت هوا) استفاده مي شود.

6- بايد در زمان كاركرد به صورت self cleaning به همراه كمترين مراقبت يا حتي لازم به هيچ مراقبتي نباشد.

7- بايد به آساني قابل حمل باشد تا تغييرات در عملكرد وسايل به سهولت امكان پذيرباشد.

8- بيوفيلتر ايده آل نبايد هيچ قسمت متحركي داشته باشد. درصورت وجود قسمت هاي متحرك ، بايد قوي بوده و براي عملكرد ممتد در چندين سال طراحي شوند.

9- عملكرد آن بايد به سهولت قابل مشاهده باشد تا از عملكرد صحيح آن اطمينان حاصل شود.

10- بايد براي حصول اطمينان از عملكرد( performance )بهينه، متغيرهاي عملكردي به سهولت قابل تغيير باشند.

11- بايد توانايي كار براي محدوده وسيعي از جريان آب و بار مغذي را داشته باشد.

12- نبايد براي اپراتور و محصول، خطراتي داشته باشد.

13- بايد تمامي اهداف ليست شده در بالا كه شامل : رفع آمونياك، دي اكسيد كربن، BOD و ذرات معلق مي باشد را انجام دهد.

14- سيستم هاي كوچك بايد به همان روش سيستم هاي بزرگ كار كنند. عملكرد در واحد حجم علیرغم اندازه سيستم، بايد ثابت باشد.
فوايد استفاده از مدياي PVC

· انرژي مؤثر بيشتر

·هزينه بهره برداري پايين

·افزايش سطح به همراه بيشترين اختلاط

· بهبود عملكرد با افزايش hydraulic wetting و مقاومت در برابر شوك هاي بارهاي هيدروليكي و ارگانيكي.

· صفحات با شيار 60 درجه در راستاي افق و به صورت متقاطع cross-corrugated قرار گرفته در مجاورت يكديگرو درنتيجه رسيدن نسبت فضاي خالي به حجم كل حداقل 95 درصد همچنين دارا بودن بيشترين انتقال اكسيژن و زمان نگهداري هيدروليكي

· پخش آب و هوا به صورت افقي، ممتد و يكنواخت در عمق بستر

· موُثردر كاهش BOD و نيتروژن زدايي

· افزايش سطح تماس فاضلاب و سطح بيو فيلم

· قابل استفاده در سيستم هاي دايروي و چهارگوش با پخش كننده چرخشي و نازل ثابت

· جايگزيني ايده آل براي سنگ، چوب و media random، به دليل افزايش سطح تماس فاضلاب و بستر در نتيجه بهبود پخش فاضلاب و تصفيه.

· قابل استفاده در سيستم فيلم ثابت غوطه ور در مدلهاي هوازي و يا بي هوازي با گسترش اختلاط آب و هوا به واسطه افزايش فضاي خالي بدون كاهش جريان فاضلاب

·نصب، راه اندازي و نگهداري آسان

جنس

اين بستر از ورق PVC Rigid، غير قابل اشتعال، UV-protected، مقاوم در برابر پوسيدگي، رشد قارچ ، باكتري و ارگانيسم هاي ديگر، اسيد، الكل و حلال هاي مواد آلي مي باشد ساخته شده است كه معمولاً در تركيبات فاضلاب حضور دارد .
صافي چكنده

يكي از قديمي ترين مدل هاي فيلترهاي بيولوژيكي، صافي چكنده مي باشد كه در سال 1800 با بسترهاي سنگي و زغالي براي تصفيه فاضلاب ساخته شدند. صافي چكنده به طور نمونه شامل پكينگ يا مديا داخل يك مخزن مي باشد. فاضلاب مورد تصفيه از بالاي مديا اسپري شده و در زير مديا در انبار فاضلاب جمع آوري مي شود. سطح مديا يا پكينگ ، محلي براي رشد بيوفيلم آماده مي كند. در بعضي از سيستم ها، هوا توسط فن به داخل فيلتر دميده مي شود. اگرچه بيشتر فيلترها متكي به انتقال طبيعي هوا از داخل فيلتر هستند.

صافي هاي چكنده از لحاظ ابعادي بزرگ هستند ولي راه اندازي آسان دارند. آنها توانايي تصفيه محدوده متنوعي از nutrient levels را دارند.

يكي از منافع بزرگ صافي چكنده اين است كه آب با اكسيژن بيشتري نسبت به آنچه وارد شده از آن خارج شود، چراكه صافي چكنده، واسطه بزرگي براي آب و هوا است همچنين به آرامي گازهاي H2S,N2,CO2 يا ديگر گازهاي سبك و بخارشدني نامطلوب را جدا مي كند.

تنها مشكل بزرگ صافي چكنده، هزينه زيادي است كه براي پمپاژ آب تا بالاي فيلتر مورد نياز است. درصورتيكه فواصل فيلتر خيلي باريك باشد، فضاي زيادي را ذخيره مي كند ولي به انرژي پمپاژ بيشتري نياز دارد. يك فيلتر با وسعت كم، انرژي كمتري صرف خواهد كرد ولي فضاي بيشتري را نيز اشغال مي كند.

اولين قدم در طراحي يك صافي چكنده قرار دادن پكينگ يا مدياي صحيح مي باشد. در سال هاي گذشته، مواد بسيار متنوعي در صافي چكنده استفاده شده است اما امروزه، بهترين آن، مديا مي باشد.

ساختمان مديا تركيبي از ورق هاي rigid PVC شيار دار است كه به يكديگر چسبيده شده و به شكل بلوك درآمده اند.يكي از مزاياي ساختار اين مديا قابل انعطاف بودن و سهولت استفاده است. از مديا مي توان در ساختن يك بيوفيلتر مناسب بدون مخزن استفاده كرد. مخزن بيشترين هزينه بيوفيلتر را به خود اختصاص مي دهد، بنابراين، بيوفيلتر بدون مخزن يك ذخيره كننده مالي بسيار خوب مي باشد. اين پكينگ ها خود ساپورت هستند و مي توانند بر روي frame work يا هر سطح صافي حتي در بالاي مخزن كشت ميكروب واقع شوند.

يكي ديگر از موارد مهم در طراحي صافي چكنده، سيستم توزيع خوب آب در بالاي مديا مي باشد. براي انجام اين كار دو روش موجود است.

سيستم اسپري با فشار به همراه نگهدارنده splash در بالا كه احتمالاً ساده ترين حالت است. تنها اشكال اين روش، افت فشار اضافي است كه براي راه اندازي نازل مورد نياز است.

سيستم ديگر شامل توزيع از تشت آب با عمق كم كه در زير آن نازل هاي وزني وجود دارد.

مزاياي استفاده از مدياهاي PVC در سيستم صافي چكنده عبارتند از:

1- سطح مخصوص زياد

2- جريان عبوري وسيع

3- عملكرد به صورت يك هواكش قوي ( پلنوم باز و فضاي خالي زياد.)

4- قابليت داشتن ارتفاع بيشتر از 30فوت.

صافي چكنده تنها به توان جهت پمپاژ احتياج دارد و نيازي به توان فن هاي دمنده مانند آنچه در سيستم هاي رشد معلق از جمله لجن فعال و equencing Batch Reactors موجود است، ندارد. به همين دليل از سيستم صافي چكنده در پروژه هاي بزرگ در مقايسه با سيستم لجن فعال، بيشتر استفاده مي گردد.

درضمن تجهيزات مورد استفاده در سيستم صافي چكنده نسبت به سيستم لجن فعال ساده تر مي باشد. همچنين امكان بهينه سازي عملكرد توسط اپراتور وجود دارد. به طور مثال، متغير هاي مهمي كه جهت تعديل تغييرات ارگانيك و هيدروليك قابل تنظيم هستند، عبارتند از: نرخ چرخش، Flushing،Wettiهمچنيننين داده هايي كه به مراتب كمتر قابل كنترل هستند براي سيستم صافي چکنده نسبت به سیستم لجن فعال و Sequencing Batch Reactors بدست آمده و قابل مونيتورينگ مي باشد.

7- اين سيستم نسبت به سيستم لجن فعال، لجن كمتري را توليد مي كند. لجن توليد شده، به خوبي ته نشين مي شود چراكه بهم فشرده و سنگين است.

ارتقاء فيلتر هاي سنگي با مدياي ورقه اي PVC

در اثر ترميم صافي چكنده قديمي با مدياهاي پلاستيكي ، سطح بزرگتر و فضاي خالي بيشتر توليد شده، درنتيجه، راندمان تصفيه حتي در جاهايي كه فيلترهاي سنگي قديمي بسيار كم عمق هستند( به طور نمونه 3 تا 7 فوت)، بهبود مي يابد.

در بعضي موارد، ديواره هاي بستر فيلتر ورقه اي PVC در مقايسه با حالت سنگي بايد بلند تر باشد تا ميزان راندمان سايت افزايش يابد. سطح مخصوصي كه بستر با ورقه هاي پلاستيكي ايجاد مي كنند، 2 تا 3 برابر بيشتر است. همچنين، افزايش ميزان فضاي خالي از 50 تا 95 درصد سبب بهبود جريان هوا و ظرفيت بار هيدروليكي و كاهش تمايل سيستم به مسدود شدن توسط biomass مي گردد.

انواع مدلهاي مدياي صافي چكنده

Cross Flow Media

اين مديا از ورقه هاي مواج با زاويه 60 درجه در راستاي افق ساخته شده است. سيالي كه در روي آن ريخته مي شود، در نقاط تقاطع از هم جدا مي شوند.

Vertical Flow Media

اين مديا داراي كانل هاي عمودي با فواصل نقاط تماس در 1 فوت و فاقد cross-mixing points مي باشد و تنها بازپخش جريان را صورت مي دهد. در نتيجه در واكنش هاي فلاشينگ در bio-solids بسيار خوب مي باشند.

Mixed Media

شكل انتخابي مديا در bio-tower هاي مدرن با ارتفاع بيشتر از 16 فوت ، تركيبي از ۲لايه بستر cross flow در بالا و مدياي vertical در لايه هاي زيرين مي باشد. اين شكل، خاصيت پخش عالي در cross flow را با كاهش پتانسيل براي clogging در مدياي vertical Flow تركيب كرده، سبب سازگاري و بهره وري در تصفيه بيولوژيكي فاضلاب مي گردد.

*Typical Applications*	*Mixing Points* *#/ft³ (#/m³)*	*surface area* *Ft²/ft³(m²/m³)*	*Paydar product*
Waste water treatment, including BOD roughing and polishing	۱۸۰(۶۳۵۶)	۳۱(۱۰۲)	PT-2700
Waste water treatment, especially shallow depth BOD roughing and polishing nitrification and denitrification	720(25424)	48(157)	PT-1900
Odor control, oil/water separation, and specialized nitrification	2457(86758)	69(226)	PT-1200
Odor control , aquaculture, and other applications	6864(242300)	119(390)	PT-650

تمامي طرح هاي صافي چكنده از ورق هاي PVC rigid، غير قابل اشتعال ساخته شده است. همچنين مقاوم در برابر پوسيدگي، قارچ، باكتري، اسيد و الكل هايي كه معمولاً در فاضلاب يافت مي شود.

مطالب تصادفی:

تجارب آماده سازی اطلاعات درشبكه آبیاری تحت فشار گردیان - جمعه یکم بهمن 1389
آلودگی های استخر شنا و روشهای رفع آن - پنجشنبه سی ام دی 1389
پمپهاي مخصوص آب شور - پنجشنبه سی ام دی 1389
روش هاي تلفيقي فاضلاب هاي صنعتي - پنجشنبه سی ام دی 1389
طراحی سه بعدی 3D Max - پنجشنبه سی ام دی 1389

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

موضوعات مرتبط: کیفیت,خطوط آبرسانی,شبکه توزیع و تصفیه آب ، آب و آلودگی آب و آبیاری و منابع آب,حفاری

برچسب‌ها: تصفیه فاضلاب , فرآیند تصفیه فاضلاب , فاضلاب , صافی چکنده

ادامه مطلب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

درحال مشاهده: اطلاعاتي در باره بيوفيلترها و صافي چكنده

اطلاعاتي در باره بيوفيلترها و صافي چكنده

لیست مطالب

آرشیو موضوعی

برچسب ها

صفحات مهم

لینک دوستان

پیوندها

نویسندگان

آخرین مطالب

آرشیو