تصفیه هوازی فاضلاب

سیستم‌های تصفیه هوازی فاضلاب که معمولاً به عنوان یک روش تصفیه ثانویه فاضلاب پس از ته‌نشینی یا فیلتر کردن آلاینده‌های بزرگ‌تر اولیه استفاده می‌شود.

می‌تواند فناوری‌های کارآمد و اقتصادی برای تجزیه و حذف آلاینده‌های آلی از زباله‌های به شدت آلی  از جمله صنایع غذایی و آشامیدنی، صنایع شیمیایی، نفت و گاز و صنایع شهری باشند.

سیستم های بی هوازی و هوازی دو نوع اصلی تصفیه بیولوژیکی فاضلاب هستند.

اما این مقاله به این موضوع می پردازد که سیستم های تصفیه فاضلاب هوازی چیست و چگونه کار می کنند.

تصفیه هوازی فاضلاب چیست؟

سیستم‌های تصفیه فاضلاب هوازی از باکتری‌های تغذیه‌کننده اکسیژن، تک یاخته‌ها و سایر میکروب‌های برای تمیز کردن آب استفاده می‌کنند.

این سیستم ها فرآیند طبیعی تجزیه میکروبی را برای تجزیه آلاینده های فاضلاب صنعتی بهینه می کنند.

تصفیه هوازی

آلاینده‌های آلی که این میکروارگانیسم‌ها تجزیه می‌کنند اغلب بر اساس نیاز بیولوژیکی اکسیژن یا BOD اندازه‌گیری می‌شوند.

مقدار اکسیژن محلول مورد نیاز موجودات هوازی برای تجزیه مواد آلی به مولکول‌های کوچک‌تر اشاره دارد. سطوح بالای BOD نشان‌دهنده غلظت بالای مواد زیست تخریب‌پذیر موجود در فاضلاب است.

می‌تواند ناشی از ورود آلاینده‌هایی مانند تخلیه‌های صنعتی، زباله‌های مدفوع خانگی یا رواناب کود باشد.

در این روش میکروارگانیسم ها عامل اصلی واکنش های تجزیه مواد آلی و کاهش آلودگی هستند.

این عمل نیاز به اکسیژن دارد که باید به طور مداوم به محیط (فاضلاب) وارد شود.

هدف اصلی در تصفیه بیولوژیکی کاهش اکسیژن مورد نیاز (BOD) است و مقدار اکسیژن مورد نیاز در تصفیه بیولوژیکی هوازی بستگی به کاهش مقدار BOD موردنظردرتصفیه خانه دارد.

سیستم های تصفیه بیولوژیکی هوازی شامل هوادهی و تولید لجن فعال، صافی های بیولوژیکی، استخرهای اکسیداسیون و سیستم های چرخان می باشد.

سیستم های تصفیه فاضلاب هوازی چگونه کار می کنند؟

از آنجایی که این موجودات به اکسیژن نیاز دارند، سیستم‌های هوازی به وسیله‌ای برای تامین اکسیژن زیست‌توده با افزودن حوضچه‌های تصفیه فاضلاب نیاز دارند.

وارد کردن اکسیژن به زیست توده بسته به ترکیب شیمیایی فاضلاب در رابطه با نیازهای پساب، یک سیستم تصفیه بیولوژیکی فاضلاب از چندین فرآیند مختلف و انواع متعددی از میکروارگانیسم ها تشکیل شده باشد.

همچنین به روش های عملیاتی خاصی نیاز دارند که بسته به محیط مورد نیاز برای بهینه نگه داشتن نرخ رشد زیست توده برای جمعیت های میکروبی خاص متفاوت است.

اغلب لازم است هوادهی را کنترل و تنظیم کنید تا سطح اکسیژن محلول ثابتی حفظ شود تا باکتری‌های سیستم با سرعت مناسب برای برآوردن نیازهای تخلیه تکثیر شوند.

علاوه بر اکسیژن محلول، سیستم های بیولوژیکی نیاز به تعادل جریان ، PH، دما و مواد مغذی دارند.

در زیر نمونه‌هایی از انواع متداول سیستم‌های تصفیه فاضلاب بیولوژیکی هوازی، از جمله شرح مختصری از نحوه عملکرد آنها در یک رژیم تصفیه فاضلاب صنعتی آورده شده است.

لجن فعال

فرآیندهای لجن فعال که به طور گسترده در کاربردهای شهری مورد استفاده قرار می گیرد، زمانی رخ می دهد که فاضلاب از فاز تصفیه اولیه وارد مخزن هوادهی می شود.

پس از هوادهی در حضور میکروارگانیسم‌های هوازی معلق مواد آلی شکسته شده و مصرف می‌شوند.

جامدات بیولوژیکی تشکیل می‌دهند که به توده‌های بزرگتر یا لخته‌ها لخته می‌شوند.

لخته های معلق وارد مخزن ته نشین شده و با ته نشینی از فاضلاب خارج می شوند.

سیستم‌های تصفیه لجن فعال معمولاً نیاز به فضای بیشتری دارند و مقادیر زیادی لجن را با هزینه‌های دفع مرتبط تولید می‌کنند.

اما هزینه‌های سرمایه و نگهداری در مقایسه با گزینه‌های دیگر نسبتاً پایین است.

لجن فعال در صورت مواد مغذی و اکسیژن کافی به علت رشد و تکثیر انواع مختلف میکروارگانیسم ها به وجود می آید.

اساس این روش تماس میکروارگانیسم های معلق با مواد زائد و استفاده مجدد از میکروارگانیسم ها می باشد. نظربه اینکه  میکروارگانیسم ها اکسیژن محلول را به سرعت مصرف می کنند.

بایستی همواره اکسیژن کافی تامین شود به عبارت دیگر باید مخلوط فاضلاب و لجن همواره هوادهی گردد.

اجزای اصلی سیسنم لجن فعال عبارتند از:

هوای دمیده شده در تانک هوادهی دو کار انجام می دهد:

- تامین اکسیژن کافی برای میکروارگانیسم ها

- هم زدن و مخلوط کردن پساب با لجن فعال و ایجاد سطح تماس بیشتر

در این قسمت توده میکروبی به نام لجن فعال با فاضلاب ورودی مخلوط می شود و مایع مخلوط را به وجود می آورد.

به طور مکانیکی با کمپرسور هوادهی می شود تا میکروارگانیسم ها، مشکلی از نظر تامین اکسیژن نداشته باشند.

بیوراکتورهای بستر ثابت یا FBBRS

این سیستم‌ها از مخازن چند محفظه‌ای تشکیل شده‌اند که در آن‌ها محفظه‌ها با سرامیک متخلخل، فوم متخلخل ویا پلاستیک بسته‌بندی می‌شوند.

سپس فاضلاب از بستر بی حرکت بستر عبور می کند.

این بستر طوری طراحی شده است که سطح به اندازه کافی بالا داشته باشد تا تشکیل بیوفیلم قوی با طول عمر جامدات طولانی را تشویق کند.

منجر به تشکیل لجن کم و کمترین هزینه دفع لجن می شود.

بیوراکتورهای بستر متحرک یا MBBR

MBBR ها معمولاً از مخازن هوادهی پر شده با حامل های بیوفیلم پلی اتیلن متحرک کوچک تشکیل شده اند.

امروزه حامل‌های بیوفیلم پلاستیکی از فروشنده‌های زیادی در اندازه‌ها و شکل‌های مختلف تولید می‌شوند. معمولاً استوانه‌ها یا مکعب‌هایی با قطر نیم تا یک اینچ هستند و به گونه‌ای طراحی می‌شوند که با بیوفیلم بی‌حرکت خود در سراسر بیورآکتور با هوادهی یا اختلاط مکانیکی معلق شوند.

به دلیل وجود حامل‌های بیوفیلم متحرک معلق، MBBR‌ها اجازه می‌دهند پساب‌های با BOD بالا در یک منطقه کوچک‌تر و بدون انسداد تصفیه شوند.

MBBR ها معمولا توسط یک زلال کننده ثانویه دنبال می شوند، اما هیچ لجنی به فرآیند بازیافت نمی شود.

لجن اضافی ته نشین و دوغابی که توسط کامیون خلاء خارج می شود.

بیوراکتورهای غشایی یا MBRs

MBR ها فن آوری های پیشرفته تصفیه بیولوژیکی فاضلاب هستند که لجن فعال رشد معلق معمولی را با فیلتراسیون غشایی، به جای ته نشینی، ترکیب می کنند.

MBRها با جامدات معلق و مخلوط بسیار بالاتر (MLSS) و زمان ماندن جامدات طولانی‌تر (SRTs) عمل می‌کنند.

در مقایسه با لجن فعال معمولی، ردپای بسیار کوچک‌تری با پساب با کیفیت بسیار بالاتر تولید می‌کنند.

MBR ها در درجه اول BOD و کل جامدات معلق (TSS) را هدف قرار می دهند.

اما یک MBR معمولی ممکن است شامل مخازن تصفیه هوازی سیستم هوادهی، میکسرها، مخزن غشایی، سیستم تمیز در محل و غشای الترافیلتراسیون فیبر توخالی یا ورق تخت.

در نتیجه MBR ها سیستمی با قابلیت  تصفیه بالا، سرمایه بالا و هزینه های نگهداری بالا شناخته می شوند.

جهت سفارش محصول باما تماس بگیرید.

تماس باما

تصفیه بی هوازیفاضلاب

تصفیه بی هوازی فاضلاب یک فرآیندبیولوژیکی است که در آن میکروارگانیسم ها آلاینده های آلی را در غیاب اکسیژن تجزیه می کنند.

در یک چرخه تصفیه بی هوازی پایه، فاضلاب وارد یک مخزن بیوراکتور می شود.

بیوراکتور حاوی یک ماده غلیظ و نیمه جامد است که به لجن معروف است که از باکتری های بی هوازی و سایر میکروارگانیسم ها تشکیل شده است.

این میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی مواد زیست تخریب‌پذیر موجود در فاضلاب را هضم می‌کنند.

در نتیجه پسابی با اکسیژن بیولوژیکی کمتر (BOD)، اکسیژن شیمیایی (COD) و کلجامدات معلق (TSS) تولید می‌شود.

تصفیه فاضلاب بی هوازی برای انواع جریان های پساب صنعتی از  جمله صنایع کشاورزی، مواد غذایی و آشامیدنی، لبنیات، خمیر کاغذ و صنایع نساجی و همچنین لجن فاضلاب شهری و فاضلاب استفاده می شود.

فن‌آوری‌های بی‌هوازی معمولاً برای جریان‌هایی با غلظت‌های بالای مواد آلی (که به صورت BOD، COD یا TSS بالا اندازه‌گیری می‌شوند) مورد استفاده قرار می گیرد و اغلب قبل از تصفیه هوازی استفاده می‌شوند.

همچنین برای کاربردهای تخصصی مانند تصفیه جریان های زباله با مواد معدنی یا آلی کلردار استفاده می شود و برایتصفیه پسابهای صنعتی گرم بسیار مناسب است.

تصفیه فاضلاب بی هوازی چگونه کار می کند؟

فاضلاب بی هوازی نوعی تصفیه بیولوژیکی است که در آن از میکروارگانیسم های بی هوازی برای تجزیه و حذف آلاینده های آلی از فاضلاب استفاده می شود.

در حالی که سیستم های تصفیه بی هوازی ممکن است اشکال مختلفی داشته باشند، آنها به طور کلی شامل نوعی بیوراکتور یا مخزن هستند که قادر به حفظ محیط بدون اکسیژن مورد نیاز برای پشتیبانی از فرآیند هضم بی هوازی هستند.

فرآیند تصفیه فاضلاب بی هوازی شامل دو مرحله است:

مرحله اسیدی شدن و به دنبال آن فاز تولید متان که هر دو فرآیند در تعادل دینامیکی اتفاق می‌افتند.

در فاز اولیه تشکیل اسید،میکرو ارگانیسم های  بی هوازی ترکیبات آلی پیچیده را به اسیدهای آلی فرار ساده تر و با زنجیره کوتاه تجزیه می کنند.

فاز دوم، که به عنوان فاز تولید متان شناخته می شود، شامل دو مرحله است:

استوژنز، که در آن بی هوازی ها اسیدهای آلی را برای تشکیل استات، گاز هیدروژن و دی اکسید کربن سنتز می کنند.
متانوژنز، که در آن میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی روی این مولکول‌های تازه تشکیل‌شده برای تشکیل گاز متان و دی اکسید کربن عمل می‌کنند.
این محصولات جانبی را می توان برای استفاده به عنوان سوخت بازیابی کرد، در حالی که فاضلاب را می توان برای تصفیه ویا تخلیه بیشتر هدایت کرد.

بسته به نیازهای کاربردی خاص و نیازهای تسهیلات، سیستم های هاضم بی هوازی را می توان به صورت واحدهای تک مرحله ای یا چند مرحله ای طراحی کرد.

به این معنی که می توان آنها را با یک مخزن اسیدی و واحد بیوراکتور جداگانه پیکربندی کرد.

انواع متداول سیستم های تصفیه فاضلاب بی هوازی شامل موارد زیر است:

تالاب های بی هوازی

تالاب‌های بی‌هوازی حوضچه‌های بزرگی هستند که توسط انسان ساخته شده‌اند که معمولاً بین ۱ تا ۲ هکتار وسعت و تا ۲۰ فوت عمق دارند.

آنها به طور گسترده ای برای تصفیه فاضلاب کشاورزی حاصل از تولید گوشت و همچنین تصفیه سایر جریان های فاضلاب صنعتی و نیز به عنوان مرحله تصفیه اولیه در تصفیه فاضلاب شهری استفاده می شوند.

فاضلاب به طور معمول به پایین تالاب هدایت می شود، جایی که ته نشین می شود و یک لایه مایع بالایی و یک لایه لجن نیمه جامد تشکیل می دهد.

به طور متوسط، این فرآیند ممکن است مدت چند هفته تا شش ماه طول بکشد تا سطوح BOD/COD را به محدوده هدف برساند.

باکتری های بی هوازی شرایط محیطی خاصی مانند دمای آب گرم (85-95 درجه فارنهایت) و pH تقریباً خنثی را ترجیح می دهند.

بنابراین، حفظ شرایط بهینه، سرعت فعالیت میکروارگانیسم های بی هوازی را افزایش می دهد و در نتیجه زمان نگهداری فاضلاب کوتاه تر می شود.

سرعت تنفس بی هوازی نیز می تواند توسط تعدادی از عوامل محدود شود.

از جمله نوسانات در غلظت BOD/COD و وجود موادی مانند سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم.

راکتورهای لجن بی هوازی

راکتورهای لجن آکنده دار  نوعی تصفیه بی هوازی هستند که در آن فاضلاب از طریق یک "ماتریس پلاستیکی" شناور آزاد از ذرات لجن معلق عبور می کند.

همانطور که بی‌هوازی‌های موجود در لجن، مواد آلی موجود در فاضلاب را هضم می‌کنند، تکثیر می‌شوند.

به دانه‌های بزرگ‌تری جمع می‌شوند که در ته مخزن راکتور می‌نشینند و می‌توانند برای چرخه‌های آینده بازیافت شوند.

بیوگازهای حاصل از فرآیند تخریب توسط هودهای جمع آوری در طول چرخه تصفیه جمع آوری می شوند.

راکتورهای بی هوازی لجن در چند شکل مختلف موجود هستند، از جمله:

لجن بی هوازی بالارونده (UASB): در تصفیه UASB، فاضلاب با جریان رو به بالا به ته یک بیوراکتور UASB پمپ می شود.

این امر باعث می شود که پتوی لجن شناور شود، زیرا فاضلاب از آن عبور می کند.

این سیستم با جریانی روبه بالا نوعی سیستم تصفیه بی‌هوازی فاضلاب یا راکتور بی‌هوازی است.

قادر است با راندمان نزدیک به 80% فاضلاب‌های صنعتی با آلودگی شیمیایی بسیار بالافلزات سنگین و مواد سمی را کاهش و فاضلابی جهت ورود به سیستم‌های هوازی را مهیا سازد.

بسترهای لجن دانه ای منبسط شده (EGSB):

EGSB ها بسیار شبیه به فناوری UASB هستند.

عامل اصلی متمایزکننده آن این است که فاضلاب از طریق سیستم به گردش در می آید تا تماس بیشتر با لجن ایجاد شود.

آنها همچنین معمولاً بلندتر از UASB ها هستند و جریان های ورودی با سرعت بالاتری حفظ می شوند.

در نتیجه، EGSB ها می توانند جریان هایی را با بارهای آلی بالاتر در مقایسه با سیستم های UASB درمان کنند.

راکتورهای بافل بی هوازی (ABRs):

ABRها با محفظه های نیمه بسته ساخته می شوند که توسط بافل های متناوب از هم جدا می شوند.

بافل‌ها جریان صاف جریان فاضلاب را قطع می‌کنند و تماس بیشتری را با پوشش لجن در حین حرکت از ورودی راکتور به خروجی تشویق می‌کنند.

راکتورهای فیلتر بی هوازی

راکتورهای فیلتر بی هوازی از یک مخزن راکتور تشکیل شده است که به نوعی محیط فیلتر ثابت مجهزاست.

میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی اجازه دارند خود را روی محیط فیلتر قرار دهند و چیزی را به نام بیوفیلم تشکیل دهند.

رسانه های فیلتر از یک سیستم به سیستم دیگر متفاوت است.

با مواد معمولی از جمله فیلم ها و ذرات پلاستیکی، و همچنین شن، سنگ پا، آجر و مواد دیگر.

محیط فیلتر جدید باید با بی هوازی تلقیح و بیوفیلم چندین ماه طول بکشد تا به حدی برسد که برای درمان با ظرفیت کامل آماده شود.

در طول چرخه های تصفیه، جریان فاضلاب از طریق محیط فیلتر عبور می کند، که برای جذب ذرات از جریان عمل می کند.

در حالی که سطح وسیعی را برای قرار دادن بی هوازی ها در بیوفیلم در معرض مواد آلی موجود در جریان فراهم می کند.

عملکرد راکتور فیلتر باید در طول زمان به دقت بررسی شود.

زیرا در نهایت محیط فیلتر با بیوفیلم اضافی و تجمع ذرات مسدود می شود.

برای حفظ عملکرد مطلوب نیاز به مراحل تعمیر و نگهداری مانند شستشوی معکوس و تمیز کردن دارد.

جهت سفارش محصول باما تماس بگیرید.

تماس باما

      سیستم های هوادهی فاضلاب

 هوادهی فاضلاب چیست؟

هوادهی فاضلاب یک فرآیند لجن فعال است. لجن فعال فرآیندی با غلظت بالایی از میکروارگانیسم ها است.
در این مرحله، فرآیندهای بیولوژیکی مانند تصفیه هوازی، ترکیبات آلی و آلاینده‌های موجود در فاضلاب را تجزیه می‌شوند.

مواد شیمیایی برای حذف آلاینده های آلی پایدار، باکتری ها و پاتوژن های میکروبی استفاده می شود.

نتیجه هوادهی فاضلاب چیست؟

به طور معمول، فاز ثانویه مواد شیمیایی و ترکیبات سمی را حذف می کند. تکرار چندین بار این مرحله  برای آب غیرمعمول نیست.

چرا هوادهی مهم است؟

یک سیستم هوادهی خوب طراحی شده مستقیماً بر سطح تصفیه فاضلاب به دست آمده تأثیر می گذارد. کلید تصفیه سریع، اقتصادی، ایمن و موثر فاضلاب، سیستم هوادهی است که اکسیژن را به طور مساوی توزیع می کند.

فاضلاب چگونه هوادهی می شود؟

هوادهی یک فرآیند لجن فعال است. هوا را به داخل مخزن  وارد می کند و باعث رشد میکروبی در فاضلاب می شود. باکتری هایی که لجن فعال را تشکیل می دهند، پس از ته نشین شدن در یک مخزن ته نشینی جداگانه، مجدداً به حوضچه هوادهی گردش می کنند. چرخش مجدد به حوضچه هوادهی سرعت تجزیه را افزایش می دهد.

نمای کلی طراحی کارخانه

حجم بالای فاضلاب به سیستم‌های پیچیده‌تری در مقایسه با فرآیندهای دسته‌ای ساده‌ای که توسط تأسیسات مقیاس کوچک‌تر استفاده می‌شود، نیاز دارد. طراحی کارخانه زیر نشان می دهد که چگونه یک سیستم بر سطح تصفیه فاضلاب به دست آمده تأثیر می گذارد.

مکان های هوادهی

فاز هوادهی مواد آلی، ذرات ریز و مواد شیمیایی بالقوه سمی و مضر را از پساب وارد شده به سیستم ،حذف می کند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مکان های هوادهی تصفیه فاضلاب، ادامه مطلب را بخوانید.

حوضچه های هوادهی و هاضم های هوازی

تالاب هوادهی یا حوض هوادهی یک حوضچه تصفیه است که هوادهی مصنوعی را تامین می کند. هوادهی مصنوعی باعث افزایش اکسیداسیون بیولوژیکی فاضلاب می شود.

حوضه های هوادهی تالاب ها یا برکه های خاکی بزرگ و باز هستند. سطوح بزرگ درگیر باعث تغییرات شدید دما نسبت به هاضم های هوازی می شود. بنابراین، باعث ایجاد تغییرات در زمان نگهداری لجن می شود. اگر مواد جامد به فرآیند حوضچه هوادهی برگردند، در این صورت تفاوتی بین حوضچه هوادهی و فرآیند لجن فعال وجود ندارد.

هاضم های هوازی مخازنی هستند که از بتن یا فلز ساخته شده و مستطیل شکل هستند. بنابراین چندین مخزن می توانند دیوارهای مشترک را به اشتراک بگذارند.

تالاب های مختلط معلق

تالاب های مخلوط معلق، مواد آلی محلول و زیست تخریب پذیر در پساب را به زیست توده تبدیل می کنند که می تواند به صورت لجن ته نشین شود. پساب به حوض دوم می رود که لجن می تواند در آنجا ته نشین شود.

هواده های سطحی شناور

دو عملکرد در یک سیستم هوادهی سطحی ارائه می شود:

(1) انتقال هوا به داخل حوضچه ها برای تسهیل واکنش های اکسیداسیون بیولوژیکی.

(2) آنها اختلاط مورد نیاز برای پراکندگی هوا و تماس با واکنش دهنده ها (یعنی اکسیژن، فاضلاب و میکروب ها) را فراهم می کنند.

هواده های سطح شناور اکسیژن را برای هوادهی تحویل می دهند. با این حال، هواده های سطحی مخلوطی را که معادل آنچه در سیستم های لجن فعال به دست می آید، ارائه نمی دهند.

هوادهی پراکنده غوطه ور

هوای پخش شده غوطه ور شکلی از شبکه پخش کننده در داخل یک تالاب است. دو نوع اصلی سیستم های هوادهی پراکنده مستغرق برای کاربردهای تالاب، شناور و جانبی غوطه ور هستند. هر دو سیستم از پخش کننده های حباب ریز یا متوسط ​​برای ارائه هوادهی و فرآیند اختلاط آب استفاده می کنند. دیفیوزرها را می توان کمی بالاتر از کف تالاب معلق کرد یا ممکن است در پایین قرار گیرد.

هوادهی کانال

کانال هایی که فاضلاب را به مخازن ته نشینی اولیه توزیع می کنند، هوادهی می شوند تا مواد جامد را در حالت تعلیق و مستقل از سرعت جریان آب نگه دارند. مقدار هوای مورد نیاز محدوده و مشروب مخلوط به مخازن ته نشینی لجن فعال تبدیل می شود که هوادهی می شوند.

هوادهی پست

الزامات برای پساب نیاز به سطوح بالای اکسیژن محلول. این مقررات می خواهد اطمینان حاصل کند که پساب سطح پایین اکسیژن محلول با جریان دریافت کننده مخلوط نمی شود.

یک روش هوادهی آبشاری است که در آن پساب توسط تلاطم مجموعه ای از آبشارها هوادهی می شود. با این حال، دمای آب به شدت بر توانایی آب در جذب اکسیژن تأثیر می گذارد.

هوادهی دیفیوزر در تصفیه خانه های بزرگتر استفاده می شود. دیفیوزرها بستگی به سرعت انتقال اکسیژن مورد نیاز پساب  دارند.

تماس با ما: