افتتاح مجهز ترین تصفيهخانه فاضلاب خاورميانه در ساری
محمدتقی حسین زاده با بیان اینکه این طرح به منظور ارتقاء بهداشت عمومی ، حفظ محیط زیست و جلوگیری از اکوسیستم دریای خزر به اجرا در آمده است گفت: پیش بینی شده است که این تصفیه خانه در ۴ مدول و با ظرفیت ۹۶ هزارمتر مکعب در شبانه روز احداث شود که ۴۰۰ هزار نفر تحت پوشش این شبکه قرار می گیرند .
وی با اشاره به اینکه مدول اول این طرح با ظرفیت ۲۳۲۴۰ متر مکعب در شبانه روز آماده بهره برداری است تصریح کرد: با افتتاح مدول اول این طرح ۱۰۵هزار نفر تحت پوشش شبکه فاضلاب شهر ساری قرار خواهند گرفت.
مدیر عامل آب و فاضلاب مازندران افزود: اجرای ۲۹۷کیلومتر خط اصلی،فرعی، انتقال و پساب در قطرهای ۱۰۰۰ ، ۱۲۰۰ و ۱۴۰۰ میلی متر احداث ایستگاه پمپاژ اصلی با ظرفیت ۱۹۰۰ لیتر در ثانیه از اقداماتی است که تاکنون انجام شده است.
استخر های تثبیت فاصلاب
استخر های تثبیت فاضلاب در ساده ترین شکل خود حوضچه های عریض و کم عمقی هستند که در آن فاضلاب خام بوسیله روش های کاملا طبیعی در اثر واکنش جلبک ها و باکتری ها تصفیه می گردد. هزینه های ساختمانی ٬ میزان سرمایه گذاری اولیه و تعمیرات مورد نیاز آن ها پایین و بهره برداری و نگهداری از آن ها بسیار آسان و کم هزینه است.
کاهش کلیروفرم های مدفوعی نیز نسبت به سایر روش های تصفیه فاضلاب بیشتر می باشد.
استخر های تثبیت فاضلاب بدون شک در مناطق گرمسیری و جایی که زمین کافی در اختیار باشد یکی از موثر ترین روش های تصفیه فاضلاب است . بایستی متذکر شد که استفاده از این استخر ها منحصر به مناطق گرمسیری نمی باشد و در اکثر شرایط آب و هوایی ٬ حتی مناطق سردسیری مانند آلاسکا . راندمان مناسبی داشته است. در تصفیه فاضلاب های صنعتی نیز استخر های تثبیت فاضلاب کارایی چشمگیری از خود نشان دادند. در کشور های صنعتی نیز علیرغم وجود تکنولوژی مدرن و پیشرفته امروزی سهم موثری به استخر های تثبیت فاضلاب واگذار گردیده است. به طور مثال یک سوم از کل تصفیه خانه های فاضلاب شهری در امریکا از نوع استخرهای تثبیت می باشند.
این استخر ها به طور کلی بر اساس ماهیت واکنش ها بیولوژیکی درون آن ها به سه دسته اساسی زیر تقسیم بندی می شوند:
1. استخر های هوازی Aerobic ponds
2.استخر های بی هوازی Anaerobic ponds
3.استخر های هوازی و بی هوازی ( اختیاری) Facultative ponds
حذف بیولوژیکی نیتروژن
حذف ازت از فاضلاب پیچیده میباشد زیرا علاوه بر حذف از لجن و پساب تصفیه شده، در حین تصفیه ثانویه نیتریفیکاسیون نیز صورت میگیرد. نیتریفیکاسیون معمولاً در استخرهای اختیاری و برکهها اتفاق نمیافتد اما در سیستمهایی که دارای برگشت لجن هستند اتفاق میافتد. برای این که نیتریفیکاسیون رخ ده د عمر لجن باید حداقل 5/9 روز در دمای مایع مخلوط) و یا سه روز در دمای باشد. دنیتریفیکاسیون در غیاب اکسیژن محلول انجام میشود و در طی آن نیتراتهایی که قبلاً تشکیل شدهاند به گاز ازت احیاء میشود و به اتمسفر رها میشود. برای این که دنیتریفیکاسیون انجام شود باید قبلاً نیتریفیکاسیون انجام شده باشد.
در سیستمهای لجن فعال، دنیتریفیکاسیون میتواند در حوضچههای مخصوص انجام شود که درست بعد از حوضچه هوادهی قرار دارند و مایع مخلوط بدون این که هوادهی شود در آن نگهداری میشود. اما کاملاً بهم زده میشود تا از تهنشینی MLVSS جلوگیری شود. طی این مدت اکسیژن مورد نیاز میکروارگانیسمها بدلیل تنفس خود تخریبی ابتدا از اکسیژن محلول موجود در مایع مخلوط تأمین میشود. اکسیژن محلول به سرعت کاهش مییابد و آنگاه اکسیژن لازم بوسیله اکسیژن آزاد شده از تجزیه نیترات تأمین میشود. سپس مایع مخلوط که مرحله دنیتریفیکاسیون را گذرانده تهنشین شده و جامدات به حوضچه هوادهی برگشت داده میشوند. برای انجام فرآیند نیتریفیکاسیون – دنیتریفیکاسیون گزینههای متعددی وجود دارد که با توجه به شرایط مختلف میتوان از بهترین گزینه استفاده نمود.
نیتریفیکاسیون
چنانچه نیتریفیکاسیون در تصفیهخانه محقق نشود این عمل در آبهای پذیرنده بوقوع خواهد پیوست و بنابر این اکسیژن مورد نیاز مازادی بر رودخانه اعمال خواهد شد.
دو گونه مهم میکروارگانیسمها که در فرآیند نیتریفیکاسیون دخالت دارند. نیتروزوموناس و نیتروباکتر میباشند. باکتری نیتروزوموناس دارای سلول میلهای شکل، متحرک، بدون اسپور و هوازی مطلق است و بهترین رشد آن در دمای 20 تا 25 درجه سانتیگراد میباشد.
نیتروباکتر، میکربی بدون اسپور، غیرمتحرک و میلهای است. نیتروباکتر هم مطلقاً هوازی است این میکروارگانیسمها اتوتروف هستند و انرژی لازم برای رشد را از اکسیداسیون مواد معدنی ازت بدست میآورند و برای سنتز به جای کربن آلی از کربن معدنی (دیاکسیدکربن) استفاده میکنند.
توانایی نیتروزوموناس محدود به اکسیداسیون آمونیاک به نیتریت میباشد. از طرف دیگر نیتروباکتر اکسیداسیون نیتریت به نیترات را به انجام میرساند، چون فرآیند نیتریفیکاسیون یک واکنش زنجیرهای است . فرآیندهای تصفیه باید طوری باشد که محیط مناسب را برای رشد هر دو نوع باکتری نیتراتساز فراهم سازد.
باکتریهای مربوط به فرآیند نیتریفیکاسیون اتوتروف بوده و واکنش را در دو مرحله به انجام میرسانند.
تصفيه پساب به روش SBR
سيستم SBR را ميتوان نوعي روش لجن فعال دانست كه در آن راكتور از فاضلاب پر شده و سپس به تدريج در طي يك سيكل زماني فاضلاب و مواد ته نشين شده تخليه ميگردد در واقع در هر سيستم SBR عمل تصفيه، ته نشيني مواد جامد مايع مخلوط و تخليه مايع روئي در همان مخزن انجام ميگيرد. بنابراين به حوض ته نشيني نهائي و پمپ برگشت لجن فعال نيازي ندارد.
بطور كلي سيستم فرآيند SBR شامل پنج مرحله اصلي مي باشد كه در متن زير به تشريح مراحل خواهيم پرداخت:
الف: پر شدن فاضلاب
هدف از اين مرحله، افزودن سوبستر فاضلاب خام به راكتور مي باشد. با انجام اين مرحله سطح فاضلاب در راكتور كه در انتهاي دوره بهره برداي كاهش يافته و به 25 درصد ظرفيت راكتور رسيده، به يكباره به 100 درصد افزايش مي يابد. چنانكه اين فرآيند در راكتور به صورت زماني كنترل گردد در اين صورت پر شدن راكتور چيزي حدود 25 درصد از سيكل زماني كامل بهره برداري از راكتور شامل خواهد شد.
ب : واكنش
هدف از اين مرحله تكميل واكنشهايي است كه با پر شدن راكتور فاضلاب آغاز گرديده است. معمولاً مرحله واكنش 35 درصد از سيكل زماني كامل بهره برداري از راكتور را شامل ميگردد.
ج: رسوب و ته نشيني
در اين مرحله جداسازي مواد جامد صورت مي گيرد تا بدين طريق فاضلاب تصفيه شده زلال شده، تخليه گردد. فرآيند ته نشيني در اين سيستم به علت ساكن بودن مواد بهتر از سيستم جريان پيوسته ميباشد.
بررسی برخی عوامل موثر برفاز هیدرولیز در فرآیند تصفیه بی هوازی
تصفيه بی هوازی فاضلاب ، روش تصفيه بيولوژيکی فاضلاب بدون استفاده از هوا يا اکسيژن است و بيشترين کاربرد آن در حذف مواد آلی داخل فاضلاب و لجن می باشد . هضم بیهوازی (AD) یک فرایند بیوشیمیایی است که مواد آلی متعددی را با بکارگیری میکروارگانیسم های طبیعی تحت شرایط بدون اکسیژن تبدیل به تولید مخلوطی گازی با ترکیب اصلی متان ودی اکسید کربن می کند.
کل فرایند AD ترکیبی از چند واکنش شیمیایی یا فیزیکوشیمیایی است.این واکنش ها را اساسا می توان به صورت تجزیه،هیدرولیز ،تخمیر(اسید سازی)،استات سازی و متان سازی طبقه بندی کرد.
هیدرولیز
از این میان هیدرولیز مرحله ای است که در آن به واسطه آنزیم (شیمیایی یا بیو شیمیایی) مواد آلی پلیمری با زنجیره بلند مانند لیپیدها،پلی ساکاریدها،پروتئین ها،اسید نوکلئیک و چربی ها به مولکولهای کوچک قابل تجزیه که در مرحله تخمیر توسط میکروارگانیسمها مصرف می شوند، تبدیل می شوند.این ترکیبات قابل حل شامل اسیدهای چرب،مونوساکاریدها،آمینواسیدها،آروماتیک های ساده ودیگر ترکیبات کوتاه زنجیر می باشند.
تاثیر برخی عوامل بر فاز هیدرولیز
اکسیژن میتواند هیدرولیز وحتی مرحله اسیدسازی فرایند AD را تسهیل کند.هوادهی منتج به اکسیداسیون برخی سوبستره های موجود توسط تنفس هوازی،باعث حذف متان ذخیره شده می گردد.
گفته می شود که در سیستم های هاضم با فازهای مجزا،هوادهی جزئی می تواند با مرحله آغازین هیدرولیز به صورت بسیار مناسب تجمیع گردد.این آرایش باعث تسهیل هیدرولیز به همراه کمترین تاثیر منفی ناشی از هوادهی می گردد.
بیوگاز محصول راکتور بی هوازی فرآیند های تصفیه فاضلاب
در سالهای اخیر روند رو به رشد مصرف انرژی ،پدیده بحرانی انرژی در جهان به وجود آورده است ،مصرف انرژی به حد نگران کننده ای رسیده است.ادامه این روند تنها منابع تجدید پذیر و پایان یافتنی انرژی را به سرعت تخریب می نماید.
کمبود انرژی ، وفور مواد فساد پذیر اعم از مایع یا جامد و از یک سو سادگی عمل با توجه به هزینه های کم و کارربرد متنوع راکتورهای بی هوازی باعث گسترش آن گردیده است.
تکنولوژی راکتورهای بی هوازی به خصوص در کشورهایی که منابع نفتی ندارند پیشرفت چشمگیری داشت به طوری که در این کشورها با استفاده از کود دامی و مواد آلی زاید، اقدام به تولید انرژی به طریقه بی هوازی می نمایند.برای مثال در کشور چین تقریبا 25% از انرژی موردنیاز از انی راه تامین می شود. [3]
بیوگاز
مجموعه گازهای تولید شده از تجزیه و تخمیر فضولات حیوانی و انسانی و گیاهی که در نتیجه فقدان اکسیژن و فعلیت های باکتری های بی هوازی در یک هاضم بی هوازی به وجود می آید اصطلا حا بیو گاز نامیده می شود. [3]
گازهای تشکیل دهنده بیوگاز شامل متان (80-60درصد)،دی اکسید کربن (38-25 درصد)، ازت(7-0 درصد)، هیدروژن (1-0 درصد) ،اکسیژن (2-0 درصد) ،هیدروژن سولفید (5/0-05/0 درصد) [2]
لجن تولیدی در تصفیه خانه فاضلاب و کاربرد آن
1-لجن ته نشین شده در حوض های اولیه
2-لجن هوموس تانک
3لجن فعال شده
4-لجن تصفیه شده شیمیایی
5-لجن هضم شده
1-لجن ته نشین شده در حوض های اولیه:به رنگ خاکستری تا مایل به زرد خواهد بودودر این لجن مواد مدفوعی و باکتری های کلی فرم مدفوعی است و همچنین مقادیر زیادی باکتری و ویروس بیماریزا وجود داردوبسیار بد بو است این لجن به سختی بی آب می شود و فقط درصورت پخش لایه نازکی از آن در زمین امکان بی آب شدنش وجود دارد.
2-لجن هوموس تانک:به رنگ خاکستری یا مایل به قهوه ای است و به سختی بی آب می شود و به علت وجود مواد آلی فساد پذیر در صورت تاخیر در تخلیه و تصفیه آن به سرعت گندیده وبد بو می شود.
3-لجن فعال شده:در حوض نهایی تصفیه بیولوژیکی فاضلاب بدست می آید و به رنگ قهوه ای طلایی است.در حالت تازه بی بو است و دارای فسفات و ازت و مواد مغذی می باشد که هم برای تغذبه باکتری ها و هم برای تقویت زمین های کشاورزی قابل استفاده است که با برگشت به حوض اولیه باعث افزایش عملکرد و نسبت غدا به تعداد باکتری های موجود در این حوض می شود.