فرآیند تصفيه فاضلاب

درحال مشاهده: فرآیند تصفيه فاضلاب

ادعونی اهدای خون

فرآیند تصفيه فاضلاب

۱۳۸۹/۱۰/۲۴

23:59

امیرحسین ستوده بیدختی

فرآیند تصفيه فاضلاب
1. انواع فاضلاب:
فاضلاب از نظر منشاء آن ممكن است خانگي، صنعتي، كشاورزي يا به صورت تركيبي باشد. از نظر خصوصيات فيزيكي شيميايي و بيولوژيكي و قدرت آلايندگي داراي چهار حالت ضعيف، متوسط، قوي و خيلي قوي مي‌باشد. اهميت بهداشتي فاضلاب به عواملي نظير وجود عوامل شيميايي و عوامل بيماري‌زاي زنده و مواد آلي متعفن كه علاوه بر ايجاد بيماري‌هاي مختلف موجب تعفن و بد منظر شدن محيط نيز مي‌گردد، بستگي دارد.
عوامل باكتريايي نظير ويبريو كلرا، سالمونلا تيفي، سالمونلا پاراتيفي، شيگلا، باسيل سياه زخم، لپتوسپيرا، عوامل ويروسي نظير انواعي از هپاتيت‌ها، عوامل تك ياخته اي نظير آميب ژيارديا و تخم انگل‌هاي پرياخته اي نظير كرم شلاقي، آسكاريس و000 از طريق فاضلاب و لجن فاضلاب مصرف شده باعث ايجاد بيماري مي‌شود.
صنعتی: خواص آن بستگی به نوع صنعت دارد. فرایند تصفیه بسیار متغیر می باشد. بسیاری از فرايند هاي مورد استفاده جهت تصفیه فاضلاب شهری در مورد فاضلاب صنعتی نیز استفاده می شود.
شهری: حاوی آلاینده های بسیاری است. ترکیب فاضلاب با فصل ممکن است تغییر کند که ناشی از استفاده مختلف آب می باشد.
2. مهم تر ين اجزای تشكيل دهنده فاضلاب :
جامدات معلق: عمدتاً شامل پسماندهای غذایی، فضولات بدن انسان، کاغذ، پارچه و ذرات خاک می باشد.
مواد آلی فاضلاب : عمدتاً شامل پروتئینها (40 تا 60 درصد)، کربوهیدراتها (25 تا 50 درصد) و لیپیدها (تقریباً 10درصد)
عوامل بیماریزا: انواع عوامل بیماریزا با منشأ آبی یافت می شوند که شامل باکتریها، ویروسها، پرتوزوآ و انگلها می باشند
از نظر اقتصادي علاوه بر اينكه آب تبديل شده به فاضلاب به خودي خود غيرقابل استفاده شده است، خود نيز باعث آلودگي منبع آب سطحي و زيرزميني مي‌شود و بنابراين آب به عنوان منبع حياتي محدود با كمبود شديدي كه در جهان دارد در معرض تهديد قرار گرفته است. با توجه به مخاطرات بهداشتي و ملاحظات اقتصادي توجه به توليد، جمع آوري و بهسازي فاضلاب امري ضروري و اجتناب ناپذير است. پرداختن به امر كم خطر نمودن فاضلاب و يا انجام اقداماتي در جهت صدور جواز تخليه آنها در محيط يا استفاده مجدد از فاضلاب، تصفيه فاضلاب ناميده مي‌شود. چرا فاضلاب را تصفيه كنيم ؟ سئوالي است كه همه كارگزاران مرتبط با امر سلامت با آن مواجه هستند و بايستي به نحو منطقي و مقتضي با اين سئوال و پاسخ مناسب آن آشنا باشند.
فاضلاب مي‌بايست قبل از اينكه در مرحله نهايي به آبهاي پذيرنده دفع گردد، تصفيه شود تا اينكه:
الف) بيماري‌هاي واگير ناشي از آلودگي‌هاي فاضلاب مهار و بهداشت عمومي تامين گردد.
ب) حفظ منابع آب، از طريق عدم آلودگي آب‌هاي سطحي و زيرزميني و در صورت امكان استفاده مجدد از بخش عظيمي از آب مصرف شده براي مصارف خاص نظير فعاليت‌هاي كشاورزي و پرورش آبزيان.
ج) حفظ محيط زيست: فاضلاب را به روش‌هاي متعددي تصفيه مي‌كنند. در بين اين روش‌ها، تصفيه زيست شناختي، رايج تر است. هدف از تصفيه فاضلاب به نوعي همان پاسخ
سئوال " چرا فاضلاب را تصفيه كنيم" مي‌باشد. اما اگر به صورت ويژه به آن نگاه شود، هدف از تصفيه فاضلاب عبارت است از:
اهداف ويژه تصفيه فاضلاب :
الف) تثبيت مواد آلي.
ب) توليد پساب قابل تخليه در محيط و محافظت از محيط زيست.
ج) استفاده مجدد از آب و مواد جامد ناشي از تصفيه فاضلاب.
تجزيه و تثبيت مواد آلي موجود در فاضلاب اغلب از طريق فرايند هاي زيست شناختي، به دو روش هوازي و بي هوازي صورت مي‌گيرد.
روش‌هاي متداول هوازي در تصفيه فاضلاب
لجن فعال، لاگول هوا دهي، صفحات چرخان بيولوژيكي، حوضچه هاي جلا دهي و صافي چكنده.
روش متداول بي هوازي در تصفيه فاضلاب عبارتند از :
سپتيك تانك، بركه هاي بي هوازي، UASB و 000 هر كدام از فرايند هاي مزبور ممكن است مراحل مقدماتي و پاياني به صورت تكميلي داشته باشند. از نگاه ديگر ممكن است مراحل تصفيه فاضلاب به صورت اوليه، ثانويه و پيشرفته انجام شود.
3. سیستم های تصفیه فاضلاب شهری :
تصفیه اولیه - تصفیه ثانویه - تصفیه نهایی

تصفیه اولیه:
هدف جداسازی مواد جامد از فاضلاب ورودی و جدا کردن نخاله های بزرگ توسط غربالها و یا خرد کردن آنها با تجهیزات خرد کننده ، جداسازی جامدهای معدنی در کانالهای دانه گیر و بیشتر جامدات معلق آلی با ته نشینی ، جداسازی تقریباً نیمی از جامدات معلق که تقریباً 30% BOD کل فاضلاب ورودی را تشكيل می دهند.
طراحی تصفیه اولیه:
1) غربال کردن یا آشغال گیری:
حذف جامدات درشت از فاضلاب ، غربالهای درشت از میله های عمودی به فاصله 1 سانتیمتر از يكديگر و غربالهای ریز از سیمهای بافته شده و یا صفحات سوراخ دار تشكيل شده اند. مقدار جامدات حذف شده در غربال کردن به اندازه روزنه های غربال بستگی دارد. دفع در محل دفن بهداشتی زباله، خرد کردن و باز گردانیدن به جریان فاضلاب ، خاکسترسازی متداولترین عملیات دفع جهت جامدات غربال شده به شمار می رود.
2) خرد کردن: مواد غربال شده گاهی پس از خرد کردن به جریان فاضلاب باز می گردانند. خرد کننده معمولاً جامدات درشت را تا اندازه تقریبی 8 میلیمتر خرد می کند و به فاضلاب بر می گرداند. دستگاه های خرد کننده باید جلوتر از دستگاههای پمپاژ قرار بگیرند.
3) شن گیری یا حذف دانه : دانه یا grit شامل گونه ها و انواع مختلفی مانند جامدات معدنی شامل نخاله ها، شن، گل و لای، پوسته تخم مرغ، شیشه و خرده فلز و یا ترکیبات آلی سنگینتر و بزرگتر مانند تکه های استخوان، دانه ها و تفاله های چای و قهوه می باشد. از يك میلیون متر مکعب فاضلاب 15 متر مکعب دانه جدا می شود. دانه های دارای مواد آلی یا در محل دفن بهداشتی دفع می شوند و یا همراه با مواد غربال شده سوزانده و سپس دفع می شوند.
4) اندازه گیری جریان : دانستن شدتهای هيدروليكي جریان برای عملكرد بسیاری از راکتورها در واحد تصفیه فاضلاب ضروری می باشد. اندازه گیری شدت جریان جهت تخمین ظرفیت مورد نیاز در آینده لازم می باشد.
5) ته نشین سازی مقدماتی : عملیات واحدی است که برای تغلیظ و جداسازی جامدات آلی معلق از فاضلاب طراحی می شود. زمانی که تصفیه اولیه کافی تلقی می شود ته نشین سازی مقدماتی مهم تر ين قسمت واحد تصفیه می باشد. عملكرد این بخش جهت کاهش بار آلودگی وارد شونده به جريان هاي طبیعی آب بسیار حساس می باشد. این عمل بدون افزایش منعقد کننده های شیمیایی و اختلاط مکانیکی و یا عملیات لخته سازی می باشد. مواد آلی اندکی از آب سنگين ترند و ته نشین می شوند و مواد سبکتر مانند روغنها در سطح فاضلاب شناور می شوند. جداسازی کف توسط لجن روب و جداسازی مواد شناور توسط يك سر ریز کف انجام می گیرد. ته نشین سازهای اولیه یا به شکل مخازن مستطیل بلند و یا مخازن استوانه ای می باشند.
تصفیه ثانویه سیستم های تصفیه فاضلاب شهری:
عبارت تصفیه ثانویه به تمامی فرايند هاي تصفیه بيولوژيكي انجام شده در تصفیه خانه اعم از هوازی و غير هوازي اطلاق می شود. روشهای رایج در تصفیه ثانویه فاضلاب عبارتند از:
1- روش لجن فعال،
2- هوا دهي ممتد،
3- لاگونهای هوا دهي،
4- استخرهای متعادل سازي،
5- تصفیه بی هوازی،
روش لجن فعال بصورت يك فرایند پیوسته و با بازگشت مجدد لجن بيولوژيك شناخته می شود. سیستم لجن فعال از سه بخش اصلی تشكيل یافته است.
1- يك راکتور که در آن میکروارگانیسم های موجود در فاضلاب بصورت معلق و در معرض هوا دهي قرار دارند.
2- جداسازی فاز جامد از مایع که معمولا در يك تانک جداسازی انجام می شود.
3- يك سیستم برگشتی برای بازگرداندن مواد جامد جدا شده از فاز مایع در تانک جداسازی به راکتور. ویژگی مهم روش لجن فعال شکل گیری مواد جامد لخته شده و قابل ته نشینی است که این مواد در تانک هاي ته نشینی از فاضلاب جدا می شوند.
هوا دهي ممتد (Extended) شبیه روش لجن فعال متعارف بوده اما از جهاتی با آن متفاوت است. ایده اصلی در این روش که آنرا از روش لجن فعال متعارف متمایز می کند، به حداقل رساندن میزان لجن اضافی تولید شده می باشد. این امر از طریق افزایش زمان ماند تامین می شود. بنابراین حجم راکتورها در این روش از حجم راکتورهای لازم برای روش لجن فعال بزرگتر است.
لاگونهای هوا دهي حوضهایی با عمق 1.5 تا 4.5 متر هستند که در آنها اکسیژن دهی به کمک واحدهای هوا دهي انجام می شود. جریان در لاگنهای هوا دهي بصورت يكطرفه بوده و لجن دوباره به آن باز نمي گردد.
استخرهای متعادل سازي از هیچ تجهیزی جهت هوا دهي استفاده نمی کنند. اکسیژن مورد نیاز این استخرها از طریق هوای عبوری از سطح فاضلاب و نیز جلبکها که با انجام عمل سنتز اکسیژن تولید می کنند، تامین می شود. استفاده از این روش زمانی امکان پذیر است که مساحت زیاد زمین با قیمت پایین در دسترس بوده و کیفیت مطلوب پساب تصفیه شده چندان بالا نباشد.
تصفیه بی هوازی علاوه بر تصفیه فاضلاب در هضم لجن نیز بکار می رود. این فرایند شامل دو مرحله است:
1- تخمیر اسید،
2- تخمیر متان. در مرحله تخمیر اسید، مواد آلی به اسیدهای آلی و عمدتا اسید استیک می شكنند. در مرحله تخمیر متان، ميکروارگانيسم هاي متان اسیدهای آلی را به متان، دی اکسیدکربن و يك اسید با زنجیره کربن کوتاهتر تبدیل می کنند.
روش تصفیه بی هوازی به دلیل اين که از هیچ تجهیزی استفاده نمی کند، روشی ارزان است. از طرف دیگر زمان ماند مورد نیاز آن در مقایسه روشهای هوازی بسیار بیشتر است. بوی بد حاصل از فرایند بی هوازی، که عمدتا ناشی از تولید H2S می باشد، سبب شده تا استفاده از این روش بخصوص در مناطق شهری با محدودیت مواجه شود .
تبدیل بيولوژيكي مواد آلی کلوئیدی و محلول به جرم زنده که بعداً به وسیله ته نشین سازی جدا می شود. تماس بین میکروارگانیسم ها و مواد آلی در اثر معلق بودن جرم زنده در فاضلاب و یا عبور فاضلاب از سطح جرم زنده چسبیده به سطوح جامد معروفترین سیستم جرم زنده معلق لجن فعال می باشد . جرم زنده تولید شده توسط کاتابولیسم خود خوری و یا سایر میکروارگانیسم ها قابل تجزیه می باشد.
معمولاً تصفیه بیشتر لجن ثانوی توسط فرايند ها بيولوژيكي بی هوازی صورت می گیرد. محصولات نهایی گازی شکل، متان، دی اکسید کربن و مایعات و جامدات بی اثر تولید می شوند. متان دارای ارزش حرارتی است. مایعات با غلظت های بالای ترکیبات آلی به واحد تصفیه بازگردانده می شوند. جامدات با مقدار زیادی از ترکیبات معدنی به عنوان تنظیم کننده مواد خاک و یا کود در زمینهای کشاورزی مصرف می شوند. بقیه جامدات را با سوزاندن و دفن بهداشتی دفع می کنند
گاهی تصفیه اولیه و ثانویه همراه با هم انجام می شود. فاضلاب در حوضچه های اکسیداسیون ریخته می شود و فاضلاب در سطح به طور هوازی و در عمق به صورت غير هوازي تجزیه می شود در سیستم لاگون هوا دهي شده، اکسیژن در اثر هوا دهي مکانیکی تأمین می شود و تجزیه در کل عمق بر که به صورت هوازی می باشد. در اغلب موارد تصفیه ثانویه جهت دستیابی به استانداردهای جریان خروجی کافی می باشد.
طراحی تصفیه ثانویه:
جریان خروجی از تصفیه اولیه هنوز دارای 40 تا 50 درصد از مواد جامد معلق و تقریباً تمام مواد آلی و معدنی محلول اولیه می باشد. جهت حذف مواد آلی در تصفیه ثانویه از فرايند هاي فيزيكي، شیمیایی و یا بيولوژيكي استفاده می شود. در تصفیه بيولوژيكي مواد آلی فاضلاب به عنوان غذا توسط ميكرو ارگانیسم ها مصرف شده و به سلولهای بيولوژيكي یا جرم زنده تبدیل می شود. ارگانیسم هایی که در سیستم های آبهای شیرین طبیعی به تجزیه مواد آلی می پردازند. ارگانیسم های دخالت کننده در تصفیه فاضلاب می باشند. جداسازی جرم زنده تازه تولید شده از فاضلاب جهت تکمیل فرایند تصفیه ضروری می باشد.
تصفیه نهایی :
تصفیه نهایی شامل فرايند هايي است که به منظور دستیابی به پساب تصفیه شده با کیفیت بالاتر از آنچه در قسمت تصفیه ثانویه انجام می شود، اعمال می گردد. در این بخش به برخی از روشهای معمول در تصفیه نهایی اشاره می شود.
کلرزنی روشی است که بصورت گسترده در تصفیه فاضلابهای شهری و صنعتی بکار می رود. برخی صنایع که می بایست پساب هاي خود را قبل از تخلیه به محیط تصفیه کنند، عبارتند از : کنسروسازی، لبنیات، کاغذ، نساجی، پتروشیمی و فلزی. عمده دلایل کلرزنی پساب عبارتند از:
1- گندزدایی، به دلیل ظرفیت بالای اکسیدکنندگی کلر ،رشد باکتریها و جلبکها را متوقف ساخته و از بین می برد.
2- کاهش BOD .
3- حذف یا کاهش رنگ و بوی پساب.
4- اکسایش یونهای فلزی.
5- اکسایش سیانیدها به مواد بی ضرر.
خواص ميكروب کشی تشعشعات ناشی از پرتو فرابنفش سبب شده تا از بدو آشنایی با آن در اوایل قرن بیستم، کاربردهای گسترده ای بیابد. برای گندزدایی از فاضلاب اولین بار در دهه 90 میلادی از اشعه فرابنفش استفاده گردید. در صورت استفاده از شدت مناسب پرتوهای تابیده شده، تشعشع فرابنفش قابلیت کشتن ویروسها و باکتریهای موجود در فاضلاب را بدون تولید مواد خطرناک دیگر را دارد.
سیستمهای کربن فعال يكي دیگر از روشهای معمول در حذف مواد ارگانیک عامل ایجاد رنگ و بو در تصفیه خانه های آب می باشد. وقتی که این مواد در تماس سطحی با کربن فعال قرار می گیرند، لایه ای از مولكولهاي این مواد آلی بر روی سطح کربن به دلیل عدم تعادل نیرویی بین مولكولهاي سطح کربن، انباشته می شود
4. فر آوري و دفع لجن :
در مراحل مختلف تصفیه مقادیری لجن تولید می شود که می بایست آنها را به طریق مناسبی دفع نمود. هضم هوازی و بی هوازی، تغلیظ لجن، استفاده از فیلترهای تحت فشار، تغلیظ به روش گریز از مرکز، بسترهای خشك کننده لجن و سوزاندن لجن راههای موجود برای دفع لجن می باشد.
هضم هوازی فرایندی است که در آن لجن تولید شده در قسمتهای مختلف تصفیه خانه برای مدت طولانی هوا دهي می شود. هدف از هضم هوازی کاهش میزان لجنی است که در مراحل بعدی دفع می شود. هضم بی هوازی بر این واقعیت استوار است که اگر لجن ته نشین شده برای مدتی در يك تانک در بسته نگهداری شود، به مایع و گازی که عمدتا شامل متان است تبدیل می شود.
تغلیظ لجن يكي از روشهای ابتدایی و متداول در فر آوري لجن می باشد. این امر از طریق 1- گرانشی؛ که در آن از تانک هاي استوانه ای مجهز به چنگک دوار استفاده می شود. و یا 2- شناور سازي با استفاده از هوای فشرده انجام می شود.
برای جداسازی مایعات با چگالی متفاوت، تغلیظ مواد آبکی و یا جداسازی، از روش گریز از مرکز به طور گسترده استفاده می شود. در يك واحد گریز از مرکز، لجن جامد بوسیله نیروی گریز از مرکز به دیواره داخلی يك محفظه استوانه ای که توسط الکتروموتر به چرخش در می آید، فشرده شده و سپس از طریق يك تسمه نقاله از دستگاه خارج می شود. مایعی که لجن از آن گرفته شده نیز از سمت دیگر دستگاه خارج می شود.
خشك کردن لجن بر روی بسترهای شنی بوسیله جریان هوا يكي از روشهای اقتصادی جهت آبگیری از لجن می باشد. این روش برای تصفیه خانه های کوچک شهری و صنعتی قابل استفاده می باشد. آبگیری از لجن توسط دو مکانیزم آنجام می شود. 1- جذب سطحی آب به داخل بستر شنی ، 2- تبخیر آب. عملی بودن این روش منوط به دسترسی ارزان به سطح وسیعی از زمین و نیز آب و هوای مناسب ( آب و هوای گرم و خشك) می باشد.
سوزاندن لجن شامل تبدیل مواد آلی به مواد اکسید شده یعنی دی اکسیدکربن ، خاکستر و آب می باشد. سوزاندن لجن عمدتا در تصفیه خانه های با ظرفیت متوسط به بالا که از انتخابهای محدودی جهت دفع لجن برخوردارند، انجام می شود. لجن قبل از سوزانده شدن معمولا نیازی به انجام عملیات تثبیت لجن ندارد .
5. روشهای جدید در تصفیه فاضلاب ( SBR, UASB ) :
واحد SBR :
واحد SBR از يك راکتور پر و خالی شونده تشکیل شده که در آن اختلاط کامل صورت می گیرد و علاوه بر آن هوا دهي و ته نشینی که بعد از مرحله واکنش می باشد ، در يك تانک انجام می شود. در تمام سیستمهای SBR عمل تصفیه در قالب 5 مرحله ای که در ادامه می آید، بصورت متوالی انجام می شود.
1- پرشدن،
2- واکنش(هوا دهي)،
3- ته نشینی،
4- تخلیه ،
5- آزاد.
در طی مرحله پرشدن، فاضلاب به سیستم وارد می شود. در طی فرایند پر شدن سطح مایع موجود در راکتور از 75درصد در انتهای مرحله آزاد به 100درصد می رسد. در خلال پرشدن، محتویات راکتور در حال مخلوط شدن و یا مخلوط و هوا دهي شدن تو امان هستند تا به واکنش هاي بيولوژيكي در حال انجام در داخل راکتور سرعت ببخشند.
در طی فرایند واکنش، واکنش هاي آلی تحت شرایط کنترل شده محیطی بر روی مواد آلی موجود در فاضلاب انجام می شود.
در طی فرایند ته نشینی، مواد جامد تحت شرایط سکون شروع به ته نشینی می کنند و نتیجه آن پساب تصفیه شده ایست که آماده تخلیه از سیستم SBR است.
پساب تصفیه شده در طی مرحله تخلیه از سیستم خارج می شود. برای تخلیه پساب تصفیه شده از مکانیزمهای متعددی از جمله دریچه های سرریز می توان استفاده نمود.
مرحله آزاد در يك سیستم SBR که از چند تانک استفاده می کند، زمان لازم را برای پرشدن يك تانک قبل از اين که مرحله بعدی (واکنش) شروع شود، فراهم می سازد. به دلیل اين که این مرحله چندان ضروری نیست، گاهی از سیستم SBR حذف می شود.
در مورد فاضلابهای با جریان دائمی، حداقل به 2 تانک نیاز است تا زمانی که يك تانک در حال پرشدن است، تانک دیگر در حال انجام مرحله تصفیه باشد.
واحد UASB :
يكي از پیشرفت های قابل توجه در تکنولوژی مربوط به سیستمهای تصفیه بی هوازی راکتور UASB می باشد که در اواخر دهه 70 میلادی در هلند شکل گرفت. در این فرایند، فاضلاب از انتهای راکتور UASB وارد آن شده و از میان واحد رولش لجن به سمت بالا جریان پیدا می کند. اجزای اصلی راکتور UASB سیستم توزیع فاضلاب ورودی، جدا کننده فاز گاز از جامد و طرح خروج پساب تصفیه شده می باشد.
نمای راکتور UASB
ویژگی اصلی سیستمهای UASB که به آن این امکان را می دهد تا در مقایسه با سایر فرايند هاي بی هوازی از فاضلاب با بار COD بسيار بالاتري استفاده کند، تولید لجن به صورت گرانوله می باشد. تولید لجن بصورت دانه دانه در سیستمهای UASB به چند ماه زمان احتیاج دارد که این زمان را با برخی افزودنی ها به آن، می توان کاهش داد.
6. پکیج تصفیه غير هوازي (UASB) :
تصفیه غير هوازي بهترین روش برای تصفیه فاضلابهای آلی با بار آلودگی بالا ( از قبیل صنایع غذایی، تولید مخمر، فاضلابهای شیمیایی و فاضلابهای ناشی از صنایع داروسازی ) می باشد.
ایده اصلی در بکار گيري روش تصفیه غير هوازي استفاده از باکتری هایی است که قادر به تجزیه مواد آلی بدون مصرف اکسیژن و تولید گاز دی اکسیدکربن و متان بدون مسائل و مشكلات مربوط به انتقال اکسیژن، ته نشینی و تولید لجن بيولوژيك می باشند.
پکيج هاي UASB به صورت جمع و جور طراحی شده و قابل استفاده در محیط های با بار بيولوژيكي زیاد و با راندمان بالای تصفیه هستند.
برخی از ویژگیهای پکيج هاي UASB عبارتند از:
• پایین بودن میزان لجن تولیدی
• پایین بودن میزان مصرف انرژی
•فضای کم مورد نیاز
• سهولت در عملكرد
7. تاریخچه سیستم های UASB :
سیستم های UASB هیبریدی از سیستم های رشد معلق و چسبیده است . این سیستم ابتدا در سال 1971 در هلند و در دانشكده کشاورزی واخنیگین توسط Lettinga معرفی گردیده و در راکتور مقیاس آزمایشگاهی فوق فاضلاب کارخانه قند استفاده شده در سرعت بار گذاری حجمی 10KgCOD/m3.d ته نشینی خوبی از لجن فلوکوله برابر KgVss/m3 15 بدست آمد .طی آزمایشاتی که با مقیاس بزرگتر در سالهای 1974-1976 انجام میشده بطور غیر منتظره لجن گرانوله با ته نشینی بالایی بدست آمده است . این فرآیند بعد ها برای تصفیه بسیاری از فاضلاب های صنعتی مانند کاغذ سازی ،لبنیات سازی ، الكل سازی ، کارخانه قند ، شیرابه زباله ، کشتارگاه و غیره به کار گرفته شد.
ازجمله عوامل موثر بر کار آيي UASB ، درجه حرارت و سرعت رو به بالای فاضلاب است . دو محدوده دمایی مطلوب بیان شده است که عبارتند از محدوده مزوفیلیک که نزديك به 35 درجه سانتیگراد بوده و محدوده ترموفیلیک که بین 55- 60 درجه سانتیگراد است . در راکتورهاي بيولوژيكي بی هوازی معمولا از محدوده دمایی مزوفیلیک استفاده میشود ، چون که تعداد گونه های بی هوازی ترمو فیلیک کوچک و معدود هستند .سیستم های آنزیمی باکتری های ترموفیلیک از نظر فيزيولوژيكي در مقابل درجه حرارت بالا پایدار و مقاومند که این پایداری به حضور ماکرومولکولها مقاوم در برابر حرارت در این آنزیم ها نسبت داده میشود سرعت تجزیه در فرآیند بي هوازي تابعی از درجه حرارت اعمال شده است . مثلا در درجه حرارت کم تر از 25 درجه سانتیگراد سرعت هضم به شکل سریع و تندی کاهش یافته و در عمل راکتورهاي بی هوازی متعارف در آب و هواي سردتر ممکن است نیاز به زمان ماند 12 هفته برا ی تصفیه لجن فاضلاب داشته باشد از طرفی گزارش شده است که در درجه حرارت 70 در جه سانتیگراد و بالاتر سرعت متان سازی کاهش میابد در تحقیقاتی که Lettinga و همکارانش دریافتند که ارتباط نزديكي بین افزایش VFA و کاهش دما وجود دارد که این پدیده بیشتر برای لجن گرانوله اتفاق میافتد.
8. مزايا و معايب راکتورهاي UASB :
مزاياي راكتورهاي UASB:
1-عدم نياز به هوا دهي : هوا دهي يكي پر هزينه تر ين و دشوارترين عمليات تصفيه فاضلاب به روش هوازي است. اين مشكلات بخصوص در ايران به جهت ارز بري ورود تجهيزات هوا دهي محسوس تر مي باشد. اين در حلي است كه سيستم UASB به واسطه عملكرد بي هوازي در تصفيه انواع فاضلاب، نيازي به هوا دهي نداشته و متعاقبا" هزينه هاي مربوطه در مورد آن اعمال نمي گردد.
2-توليد بسيار كم لجن: مجموعه سرانه توليد لجن اوليه و ثانويه در فرآيند متعارف لجن فعال (Conventional Activated sludge Process ) معمولا" بيش از 2 ليتر در روز و غلظت متوسط ‌آن كمتر از 2% مي باشد. در حالي كه مقدار توليد لجن در راكتور UASB ، كمتر از 2 ليتر به ازاي هر متر مكعب فاضلاب تصفيه شده بوده و غلظت اين لجن حدود 5 تا 10% مي باشد. لذا از ‌آنجاييكه دفع لجن اساسا" عملياتي پر هزينه و دشوار مي باشد، توليد بسيار اندك لجن يعني حدود يك دهم مقدار لجن مازاد توليد شده در فر‌آيند لجن فعال متعارف، از مزاياي راكتور UASB بشمار مي ‌آيد.
۳-توليد لجن غليظ و تثبيت شده: از ‌آنجاييكه زمان ماند لجن در راكتور UASB بسيار طولاني است، لجن مازاد خروجي از سيستم غليظ و تثبيت شده است و در صورت ضد عفوني كردن آن مسي توان ‌آن را مستقيما" در كشاورزي استفاده نمود.
4-مصرف بسيار كم انرژي و توليد بيوگاز: به دليل عدم نياز به هوا دهي ، مصرف انرژي در راكتور UASB بسيار كم مي باشد. در فرآيندهاي مانند لجن فعال براي زدايش هر كيلوگرم اكسيژن خواهي شيميايي (COD) حدود 20 تا 30 وات انرژي براي هوا دهي مصرف مي شود، در حالي كه در سيستم UASB از هر كيلوگرم اكسيژن خواهي شيميايي كه در شرايط بي هوازي تجزيه مي شود حدود 250 ليتر گاز متان با ظرفيتي معادل 35 وات انرژي به دست مي آيد كه بيشتر آن به راحتي قابل استحصال مي باشد.
5-مقاومت نسبت به بي غذايي: چنانچه ورود مواد غذايي به راكتور UASB قطع مي شود، ميكرو ارگانيسمهاي بي هوازي تا مدت بسيار طولاني زنده مي ماند و بلافاصله پس از ورود مواد غذايي، فعاليت خود را شروع مي كنند. اين زمان ممكن است به چند سال هم برسد، در حاليكه در سيستم هاي هوازي مانند لجن فعال اين مدت به ندرت به بيشتر از چند روز مي رسد. بنابراين استفاده از فرآيندهاي بي هوازي براي فاضلابهايي كه جريان دائم دارند ( مثل فاضلاب كارخانه هاي چغندر قند، كنسرو و كمپوت سازي ) بسيار مناسب است.
معايب راكتورهاي UASB :
1-بازده نسبتا" كم: زدايش BOD به ندرت از 80% تجاوز مي نمايد. البته زدايش بيش از 80% عملي مي باشد، اما به دليل پايين بودن ميزان رشد ويژه باكتريها در غلظتهاي پايين، زمان ماند بسيار طولاني خواهد شد و توجيه اقتصادي نخواهد داشت.
2-توليد بو: در راكتور UASB مانند ساير فرآيندهاي بي هوازي احتمال توليد بو همراه وجود دارد. اما چون اين سيستم سر پوشيده است و گازها بطور كنترل شده تخليه مي شود، مسئله كنترل بوجه به راحتي قابل حل مي باشد.
3- را اندازي نسبتا" طولاني: اگر لجن بطور دستي به راكتور اضافه شود به دليل كم بودن ضريب توليد ميكرو ارگانيسم در شرايط بي هوازي براي اينكه حجم ميكرو ارگانيسمها به د مورد نياز برسد زماني نسبتا" طولاني لازم است. اين زمان حداقل 3 تا 4 ماه است كه با اضافه كرد لجن به طور دستي به كمتر از يك ماه قابل تقليل است.
9. بيوگاز :
استحصال بيوگاز مي تواند از فرايند هاي بي هوازي فاضلاب نيز انجام گيرد که علاوه بر توليد انرژي مي تواند در کنترل بو نيز موثر باشد. يكي از روشهايي که در آن مي توان گاز زيادي به دست آورد تصفيه فاضلاب به روش UASB مي باشد. از اين روش براي تصفيه فاضلابهاي صنعتي با بار آلي زياد استفاده مي گردد که داراي راندمان بالايي در حذف مي باشد. به همين دليل در اين روش متان، هيدروژن سولفوره و دي اکسيد کربن زيادي توليد مي گردد که در صورت عدم جمع آوري و دفع صحيح باعث توليد بو و ايجاد انفجار مي گردد.
جمع آوري گاز و كاربرد آن :
جمع آوري گازهاي توليدي سيستم بي هوازي كه خارج از راكتور انجام مي گيرد بايد از دقت خاصي برخوردار باشد و همان دقتي كه در دستكاري گازهاي طبيعي مراعات مي گردد ، در اين سيستمها نيز مورد توجه باشد . سيستم جمع آوري گاز راكتور بايد بتواند حداكثر گاز توليدي را نيز پاسخگو باشد . متأسفانه در اكثر مواقع مخازن ذخيره را براي توليد گاز و نگهداري آن براي زمانهاي 4 تا 5 دقيقه مي سازند و چون توليد گاز در زمان حداكثر خود نياز به ذخيره بيشتري دارد بايد براي ذخيره آن از مخازن ديگري سود جست . فشار گاز توليدي در سيستم حداكثر 10 تا 20 اينچ ستون آب است و اگر در محلي ذخيره شود فشار آن به مرور زياد شده و ممكن است با متصاعد شدن از مخزن ذخيره علاوه بر ايجاد بو در مواردي باعث انفجار و آتش سوزي نيز بشود . اگر گازهاي خروجي از راكتور مجدداً به آن بازگردند ، فضاي بالاي راكتور روي سطح فاضلاب را كه راه تماس راكتور با اتمسفر است را پر مي نمايد . اين عمل علاوه بر ايجاد بو ، مانع متصاعد شدن متان هاي توليدي خواهد گرديد . باقيماندن و تجمع بيش از حد متنان در محل بالايي راكتور ممكن است در مواردي ايجاد انفجار نمايد و حتي ممكن است غلظت هيــدروژن سولفــوره در اطراف راكتور به حــدي برسد كه باعث بروز خطر بهره برداران گردد .
همچنين ممكن است گازهاي توليدي به جو بكهاي خروج فاضلاب راه يافته و بهره برداران را بعلت محتواي هيدروژن سولفوره در معرض خطر قرار داده و بعضاً باعث انفجار شود . ممكن است مقاديري گاز در حين عبور از لوله ها و ورود به مخازن شستشو در فضاي اطراف پخش شوند . بايد مسائل و خطرات ناشي از اينگونه پخش گاز در سايت تصفيه خانه به نحوي قابل پيش بيني و پيشگيري باشد . گاز توليدي در راكتور علاوه بر متان محتوي گاز كربنيك و هيدروژن سولفوره است بعلاوه محتوي رطوبت نيز خواهد بود . با تمام پيش بيني ها براي حذف رطوبت متأسفانه رطوبت باقيمانده در مواردي با ايجاد قطرات آب در شعله سوز و وسايل اندازه گيري مشكلاتي به وجود خواهد آورد . براي جلوگيري از اين مسئله هم بايد پيش بيني هاي لازم بعمل آيد .
هيدروژن سولفوره موجود در بيوگاز خاصيت خوردگي شديدي داشته و در حضور رطوبت به اسيد سولفوريك كه خورنده تر از خود اوست تبديل خواهد شد و اگر توأم با گازهاي سيستم بي هوازي سوزانيده شود به SO2 تبديل شده كه در هواي اطراف راكتور پخش و در صورت بارندگي به صورت باران اسيدي نازل و باعث خوردگي تمام چيزهاي در تماس با آن خواهد گرديد . ميزان تحمل پذيري انسان در برابر هيدروژن سولفوره 10 ميلي گرم در ليتر است ، بعلاوه هيدروژن سولفوره در محيط اطراف بخش خود بوهاي بدي شبيه تخم مرغ گنديده به وجود خواهد آورد .
سه راه براي حذف هيدروژن سولفوره از بيوگاز قابل پيش بيني است . عمومي تر ين آن به كار بردن يك برج محتوي سود است كه براي به حداكثر رساندن حذف آن بهتر است سود رقيق نيز در حال گردش در برج باشد تا تماس هيدروژن سولفوره با آن بيشتر برقرار گردد . سود مي تواند در مواردي كه گاز كربنيك بالاست نسبت به حذف آن نيز اقدام نمايد . معمولاً هيدروژن سولفوره در اين عمل به سولفوره هاي محلول تبديل و از محيط بيوگاز دور مي گردد . گرچه احداث اينگونه تأسيسات خيلي كم خرج است ولي نگهداري از آن مي تواند پرهزينه باشد زيرا نياز دارد گاهگاهي رسوبات تشكيل شده در آن را خارج نمود . براي حذف هيدروژن سولفوره لازم است PH محيط حدود 10 باشد و در PH هاي زير 5/9 قدرت حذف كاهش يافته و در PH بيشتر از 5/10 تشكيل رسوب و گرفتگي لوله ها اتفاق خواهد افتاد . معمولاً راندمان حذف هيدروژن سولفوره بين 80 تا 90 درصد متغير است .
راه دوم حذف هيدروژن سولفوره از بيوگاز استفاده از صافي ذغال فعال است . عيب بزرگ اين روش اشباع شدن ذغال ها و نياز به آماده سازي مجدد آنهاست كه بسيار پر خرج و پردردسر است و تهيه خود صافي ذغالي نيز گران خواهد بود . بالاخره با استفاده از املاح آهن مي توانيم گاز هيدروژن سولفوره را از محتويات بيوگاز حذف كنيم . در اين عمل گاز هيدروژن سولفوره به صورت گوگرد خالص از محيط حذف شده و به عنوان محصول فرعي مورد استفاده قرار خواهد گرفت . هزينه احداث اين سيستم حذف هيدروژن سولفوره خيلي گران است و گاهي يك تا دو دلار در حذف آن از هر فوت مكعب حجم بيوگاز هزينه لازم دارد .
كنترل بو در تصفيه بي هوازي :
يكي از پردردسرترين مشكل بهره برداري از سيستم هاي بي هوازي حذف بو مخصوصاً بوهاي ناشي از هيدروژن سولفوره است . اين بوها در غلظتي معادل 5/0 قسمت در ميليون قابل تشخيص و اعتراض است . بعد از زمان كوتاهي كه در تماس با هيدروژن سولفوره باشيم و سيستم بويائي ما با استنشاق دچار خستگي گردد به علت عدم درك بوهاي غليظ هيدروژن سولفوره ممكن است انسان در معرض تماس با گاز و بروز خطر قرار گيرد ، از اين رو بهتر است وجود گاز از طريق دستگاههاي اندازه گيري تعيين گردد تا سيستم بويائي انسان
برحسب غلظت هيدروژن سولفوره هر نوع نشتي از بيوگاز احتمالاً با پيدايش بو توأم است . محتويات خروجي راكتور هم بدون شك داراي مقادير كمي هيدروژن سولفوره خواهد بود كه در هنگام جريان فاضلاب خروجي در جو بك ها رها خواهد شد . ممكن است محل هاي تخليه فاضلاب خروجي مخصوصاً نقاط رها شدن گازهاي هيدروژن سولفوره را به امكاناتي چون صافي ذغالي يا ساير وسائل جذب گاز هيدروژن سولفوره وصل نمود تا از پخش آن در فضاي اطراف ممانعت به عمل آيد .
ممكن است براي جذب گاز هيدروژن سولفوره از صافيهاي محتوي مواد آلي (Compost-Filter) كه در آن گازهاي ورودي با ميكرو ارگانيسم ها وارد فعل و انفعالاتي شده و با جذب مواد بودار هواي بدون محتوي بو را به بيرون هدايت مي كند ، استفاده نمود . مواد پر كننده اين صافيها را هرازگاه بايد خالي و پر نمود . نحوه قرار گرفتن كمپوست در صافي بايد طوري باشد كه فضاي لازم بين آنها براي عبور گاز تأمين گردد . توصيه شده به محتويات صافي كمي آهك براي زيادتر شدن كلسيم و بالاتر رفتن PH محيط براي حذف بهتر ناخالصيها اضافه نمايند . گاهي مقداري لجن فعال به محتويات اين صافيها اضافه مي كنند . اگر محتويات گازهاي بالاي راكتور در 95 درجه فارنهايت بكار رود محتوي مقدار كافي رطوبت خواهد بود . در غير اينصورت لازم است با پاشش مقاديري آب رطوبت لازم را در محيط صافي توليد نمود . لازم است گاهگاهي محتويات صافي را به هم زد تا از چسبيدن آنها بهم جلوگيري شود .
10. بخش هاي مختلف يك سيستم تصفيه آب صنعتي به روش اسمز معكوس:
1. پمپ سانتريفيوژ: براي تامين فشار فيلتر ميكروني و مكش آب خام ورودي از شبكه اصلي از پمپ سانتريفيوژ فشار پايين استفاده مي شود
2. دوزينگ پمپ: پمپي كوچك است كه به منظور تزريق آنتي اسكالانت با هدف جلوگيري از ايجاد رسوب در جداره ممبران به آب اضافه مي شود.
3. فيلتر ميكروني: ورود ذرات معلق بزرگتر از 5 ميكرون باعث آسيب رساندن به ممبران ميگردد ، براي جلوگيري از اين امر استفاده از فيلترهاي ميكروني الزامي است . اين فيلتر ها در ورودي آب خام نصب مي شوند كه تعداد و سايز آنها با توجه به شرايط آب ورودي تعيين مي شود.
4. پمپ طبقاتي فشار بالا: از آنجايي كه اساس كار تصفيه آب بر اساس اختلاف فشار اسمزي است براي تامين اين فشار از پمپ هاي طبقاتي كه فشار بالايي را تامين ميكند استفاده مي شود.
5. پرشر وسل: محفظه نگهدارنده ممبران ها را پرشر وصل نامند . اين محفظه مي تواند از جنس استيل يا فايبر گلاس باشد كه در سايزهاي مختلف و با قابليت جاي دهي چندين ممبران موجود مي باشد. آب خام ورودي با فشار بين جداره خارجي ممبران و جداره داخلي پرشر وصل پمپ مي شود.
6. ممبران: ممبران قطعه اي سيلندري شكل است كه در واقع همان غشاء هاي نيمه تراوا مي باشند كه با ايجاد فشار اسمزي در جداره خارجي آن عمل فيلتراسيون (تصفيه آب ) صورت مي گيرد .
7. روتامتر: بازده سيستم را با واژه اي به نام ريكاوري بيان مي كنند كه عبارت است از نسبت آب تصفيه به آب خام ورودي . اين نسبت با مشاهده دو دبي سنجي كه در ورودي آب خام و خروجي آب تصفيه نصب مي گردد مشخص مي شود.
8. گيج فشار: به منظور اطلاع از صحت عملكرد ممبرانها و فيلتر ميكروني از گيج هاي فشار استفاده مي شود.
9. تابلوي كنترلي: تابلوي كنترلي شامل مدارهاي حفاظتي و ابزار آلات كنترل اتو مات سيستم مي باشد و وظيفه برق رساني به قسمت هاي اصلي و تجهيزات جانبي را بر عهده دارد.
10. PLC: كنترل كننده قابل برنامه ريزي جهت ساخت سيستم تمام خودكار
11. pH متر: نمايشگر ميزان pH آب
12. EC متر: نمايشگر ميزان هدايت الكتريكي آب
13. دماسنج: نمايشگر دماي پروسس
11. طراحي، ساخت و اجراي سيستم هاي تصفيه فاضلاب :
امروزه با افزايش روز افزون واحد هاي صنعتي و همچنين افزايش جمعيت، حفاظت از محيط زيست، جزء لا ينفك زندگي هر فرد است.
كارخانه ها و واحد هاي صنعتي با توجه به نوع فعاليت خود روزانه حجم وسيعي از فاضلاب هاي بهداشتي و صنعتي را به محيط زيست تحميل مي نمايند. تصفيه فاضلاب ناشي از پروسس هاي صنعتي يكي از ملزومات راه اندازي كارخانه جات مختلف مي باشد. در اين راستا واحد طراحي و ساخت تجهيزات تصفيه فاضلاب گروه فني مهندسي تصفيه آب آماده مشاوره و راهنمايي صاحبان صنايع مي باشد در ذيل به برخي از تجهيزات مورد استفاده در اين امر اشاره مي گردد.
1. آشغال گير: حذف آشغالهاي با اندازه نسبتا بزرگ از فاضلاب عبوري
2. هوا ده هاي سطحي دور تند: اختلاط شديد هوا و آب
3. هوا ده هاي سطحي دور كند: با ايجاد حركت در فاضلاب پيرامون خود، سبب سهولت در انحلال هوا در آن مي شوند
4. فلش ميكسر: انجام عمليات اختلاط در محيط حاوي حداقل يك نوع مايع،
5. لجن روب ها: جمع آوري لجن و نيز كفاب
6. مخزن ته نشيني اوليه و ثانويه: ايجاد زمان تاخيري براي حركت فاضلاب جهت ته نشيني قسمت عمده اي از ذرات معلق
7. پكيج تهيه و تزريق مواد شيميايي: تزريق مواد شيميايي به آب و يا فاضلاب به تناسب نياز در مراحل مختلف تصفيه
8. پكيج تصفيه غير هوازي (UASB): صفيه غير هوازي بهترين روش براي تصفيه فاضلابهاي آلي با بار آلودگي بالا ( از قبيل صنايع غذايي، توليد مخمر، فاضلابهاي شيميايي و فاضلابهاي ناشي از صنايع داروسازي ) مي باشد. ايده اصلي در بكارگيري روش تصفيه غير هوازي استفاده از باكتري هايي است كه قادر به تجزيه مواد آلي بدون مصرف اكسيژن و توليد گاز دي اكسيد كربن و متان بدون مسائل و مشكلات مربوط به انتقال اكسيژن، ته نشيني و توليد لجن بيولوژيك مي باشند.
12. اثر كاربرد پليمرهاي طبيعي و توليدي بر سرعت دانه سازي در سامانه UASB :
امروزه پليمرها كاربرد گسترده اي در مراحل مختلف تصفيه آب و فاضلاب دارند و ساليانه ميليونها دلار صرف بهينه سازي مصرف آنها مي شود. استفاده از آنها در فرايند هاي انعقاد و لخته سازي، صاف كردن و بي آب كردن لجن از جمله كاربردهاي اين مواد است. يكي از مصارف موثر و جديد مطرح شده براي پليمرها، اثر آنها در توليد سريعتر زيست دانه ها در سامانه بستر لجن بي هوازي با جريان رو به بالا (UASB) است. بنابراين، هدف بررسي نقش پليمرهاي كيتوسان، هگزامتيلن دي آمين اپي كلروهيدرين(HE) و پلي اتيلن ايمين در لخته سازي لجن و سرعت تشكيل دانه با حداقل دوز مصرفي و د ر نتيجه تصفيه فاضلاب كارخانه توليد تك لايه با الياف سلولوزي در سامانه UASB در مقياس آزمايشگاهي است. بدين منظور از غلظتهاي يكسان پليمرها در حجم مشخص لجن بي هوازي استفاده شد. نتايج نشان مي دهد كه در غلظتهاي بررسي شده، پليمرHE دانه هاي بزرگتر، مشخص تر و منسجم تر با تعداد بيشتر نسبت به دو پليمر ديگر ايجاد مي كند و آب روي آن پس از ته نشيني دانه ها شفاف تر است. اما با افزايش غلظت در مورد پليمر طبيعي كيتوسان، دانه هاي درشت تري حاصل مي شود. همچنين، بعد از 8 ماه بررسي روي انطباق لجن و تشكيل دانه ها، بازده حذف COD از 50 درصد به بيش از 90 درصد افزايش مي يابد.
13. بررسی پارامترهای موثر بر عملكرد راکتور بی هوازی UASB در تصفیه فاضلاب کارخانجات قند :
وجود بار آلودگی بالا در فاضلاب کارخانجات قند، مانع استفاده از سیستمهای متعارف تصفیه هوازی می گردد. راکتورهای بيولوژيكي بی هوازی پیشرفته همانند راکتورهای UAFB , UASB توانایی حل این مشكل را دارند. به منظور بررسی افزایش سرعت راه اندازی این نوع راکتورها، يك راکتور UASB به حجم 500 لیتر طراحی و ساخته شد. بررسی پارامترهای موثر در عملكرد این راکتور، نشان از حساس بودن راکتور به اعمال شوک بار آلودگی دارد که باید به دقت تحت کنترل قرار گیرد. مناسب تر ين شرایط برای حذف بار آلودگی، PH=7 و دمای ین 35-38 درجه سانتی گراد می باشد. زمان ماند بهینه برای بار آلودگی COD متوسط (1800-800mgr) ، 5 ساعت و بار آلودگی COD بالا (2600-1800 mgr) ، 6 ساعت می باشد. همچنین سرعت هيدروليكي ما بین 0/875-0/67 m/s بهترین بازده حذف آلودگی COD (بالای 90 درصد) و حذف TSS (حدود 72 درصد) را در پی دارد. این راکتور راندمان حذف TSS پایینی داشته و برای جبران این نقیصه وجود يك سیستم تصفیه هوازی بعد از بیوراکتور UASB ضروری است.
14. بررسي عملكرد، مدل ارتفاع روكش لجن و مشخصه هاي جريان راكتورUASB در تصفيه پساب صنايع شير :
در مقياس نيمه صنعتي با ا ستفاده از نتايج گزارش شده طراحي و ساخته شد و راكتور UASB امكان سنجي تصفيه فاضلابهاي صنايع شير در شرايط دماي پائين , طي ۳۳۰ روز مورد بررسي قرار گرفت . مدل رياضي توزيع ذرات جامد در طول راكتور , جهت پيش بيني ارتفاع روكش لجن در دماهاي متعدد به منظور تعيين وضعيت تجهيزات جداسازي جامد- مايع- گاز(GLS) و ارتفاع راكتور, استفاده گرديد ؛ پيش بيني اين مدل انطباق مناسبي با مشاهدات آزمايشي در رابطه با پرو فايل توزيع ذرات جامد در راكتور و ارتفاع روكش لجن نشان داد .آناليز رياضي منحني ردياب حضور انواع جريان هاي مخلوط شونده(Mixed Flow) را در ناحيه بستر لجن نشان داد و همچنين مشخص شد كه ميزان نواحي مرده(dead-Zone)و جريانات فرعي (by-pass-flow) با تغيير دماي عملياتي تغيير مي كند.
15. تاثير آمونياك بر گرانولاسيون لجن بي‌هوازي و عملكرد راكتورهاي UASB :
در اين تحقيق تاثير آمونياك بر فرآيند گرانولاسيون لجن بي‌هوازي و عملكرد راكتورهاي UASB بررسي شده است. براي انجام آزمايشات از چهار راكتور 36 ليتري به صورت موازي استفاده شده است. در تهيه فاضلاب ورودي از ملاس چغندر قند بعنوان منبع كربن، از كلريد آمونيوم بعنوان منبع نيتروژن آمونياكي و از بي‌كربنات سديم و سود براي ايجاد قليائيت و pH مورد نظر استفاده شد. در طول آزمايشات غلظت آمونياك در فاضلاب ورودي به راكتورهاي يك تا چهار به ترتيب برابر با 50، 350، 650 و mgNH4N/1 1000 بودند. ساير شرايط از قبيل دبي و غلظت فاضلاب ورودي ‌، قليائيت و دما در هر چهار راكتور كاملا يكسان اعمال مي شدند. اولين ذرات گرانول در روز 16ام در راكتور شماره 1 (50mgNH4-N/1) مشاهده شدند. گرانولهاي راكتور دوم (350mgNH4-N/1) در روز 18 ام و راكتورهاي سوم (650mgNH4-N/1) و چهارم (1000mgNH4-N/1) در روز 23 ام تشكيل شدند. مقايسه عملكرد راكتورها نشان مي‌دهد كه غلظت آمونياك در اين آزمايشات در محدوده غلظت مفيد آمونياك بوده و راكتورهاي دوم تا چهارم به حدود 90% رسيد. در روزهاي اوليه راه اندازي و قبل از رسيدن به لجن گرانوله، pH راكتورها به ويژه راكتورهاي 3 و 4 حساسيت بيشتري را در برابر افزايش بار نشان دادند. مقايسه گرانولهاي به دست آمده نشان داد كه اندازه متوسط گرانولها با افزايش غلظت آمونياك كاهش مي‌يابد. در غلظت 1000mgNH4-N/1 در چند مورد حالت خفيفي از لخته شدن و شناور شدن لجن مشاهده شد.
« پایان »
« پیوست »
Ph : میزان غلظت یونهای هیدروژن است که پارامتر کیفی مهمی در مورد آبهای طبیعی و همین طور فاضلاب بشمار می رود. محدوده مناسب این پارامتر برای وجود حیات بيولوژيكي، بازه کوچک 6 تا 9 می باشد. به همین دلیل تصفیه فاضلاب با تمرکز بیش حد یون هیدروژن به روشهای بيولوژيكي دشوار می باشد و اگر میزان آن کاهش نیابد، پساب تخلیه شده به محیط ممکن است pH آبهای طبیعی را نیز تغییر دهد. محدوده مناسب pH پساب تخلیه شونده به محیط بین 6.5 تا 8.5 می باشد.
BOD : میزان اکسیژن مورد نیاز جهت اکسید کردن مواد آلی قابل تجزیه در حجم معینی از فاضلاب، به روش هوازی.
ThOD : میزان تئوريك اکسیژن مورد نیاز جهت اسيد کردن کامل يك ترکیب.
COD : مقدار اکسیژن لازم جهت اکسيد کردن مواد آلی موجود در حجم معینی از فاضلاب که می تواند به صورت شیمیایی با استفاده از دی کرومات محلول در اسید اکسید شود.
TOC : تمام مقدار کربن آلی موجود در يك نمونه فاضلاب آبدار.
TS : تمام ذرات جامد موجود در فاضلاب از ذرات درشت تا ذرات ریز کلوئيدي.
TSS : بخشی از میزان TS که در فاضلاب بصورت محلول است.
TDS : مواد جامدی که متشكل از ذرات کلوئيدي و مواد محلول در فاضلاب بوده .
TVS : مواد جامدی که در طی سوزاندن TS فاضلاب بخار شده و از بین می روند.
VSS :مواد جامدی که در طی سوزاندن TSS فاضلاب بخار شده و از بین می روند.
« منابع»
1. شريعت پناهي، محمد، اصول كيفيت و تصفيه آب و فاضلاب، انتشارات دانشگاه تهران. 2. متكف وادي، مهندسي فاضلاب جمع آوري ترجمه عبدالرحيم كيا و مهندس نادر بزاز، تابستان
3. مارا، د. دانكن: تصفيه فاضلاب در مناطق گرمسيري، ترجمه امير حسين محوي، جهاد دانشگاهي دانشكده بهداشت چاپ اول
http://www.EChemica.com/Paper-IChEC10-IChEC10_202.htm
http://www.EChemica.com/Paper-IChEC11

IChEC11_390.html

مطالب تصادفی: