فهرست مطالب

فرآیند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب به روش RBC، در سال 1360 در کشور آلمان غربی معرفی گردید.

تصفیه بیولوژیکی فاضلاب با دیسک های بیولوژیکی RBC

تصفیه فاضلاب به روش RBC، شامل یکسری دیسک های مدور محصور، از جنس پلی استیرن یا پلی وینل کلراید می باشند که در فاضلاب مستغرق بوده و در آن به گردش در می آیند. دیسک های پلاستیکی استوانه ای، به یک شافت متصل هستند که به آرامی در داخل فاضلاب می چرخند. در سیستم تصفیه فاضلاب به روش RBC، تقریبا 40% از دیسک ها در فاضلاب مستغرق می باشند و با سرعت 1 تا 1.5 دور در دقیقه، در فاضلاب به حرکت در می آیند.

همزمان با خارج شدن دیسک ها از فاضلاب، هوا دهی با در معرض قرار گرفتن با اتمسفر، انجام می شود و فاضلاب از میان دیسک ها به سمت پایین جریان می یابد. سیستم های تصفیه فاضلاب به روش RBC، مشابه صافی های چکنده، نیازمند ته نشینی اولیه با آشغالگیر ریز و زلال ثانویه، برای جداسازی جامدات می باشند.

فرآیند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب به روش RBC

فرآیند تصفیه فاضلاب در دیسک های بیولوژیکی دوار RBC

دیسک های بیولوژیکی از تعداد صفحات پلاستیکی دایره ای شکل، با فواصل کم و قابل گردش، حول محوری که مرکز دایره را قطع می کنند، تشکیل یافته است و نوع دیگری از بستر های باکتری، برای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است. در حین کار همواره 40 % سطح دیسک ها در داخل فاضلاب غوطه ور است و توده های بیولوژیکی، روی صفحات دایره ای فوق الذکر بوجود می آیند. تماس توده های بیولوژیکی با هوا، زمانی که سطوح مستغرق دیسک ها جابجا می گردد، انجام می شود.

مواجهه مواد آلی موجود در فاضلاب با اکسیژن موجود در هوا، شبیه ریزش فاضلاب توسط توزیع کننده دوار، در صافی چکنده بر روی محیط صافی است.

بیو فیلم سطح RBC، دو ناحیه بی هوازی و هوازی را تشکیل می دهد.

1- ناحیه بی هوازی: که لایه داخلی بوده و در آنها باکتری های تخمیری، محصولات نهایی (اسیدهای آلی – الکل ها ) مورد استفاده توسط باکتری های احیاء کننده سولفات را، فراهم می کنند.

2- ناحیه هوازی: لایه بیرونی بوده که در آن سولفید هیدروژن تولیدی، توسط باکتری های احیاء کننده سولفات در ناحیه بی هوازی، به منطقه هوازی منتشر شده و به سادگی توسط بگژیاتوا به عنوان دهنده الکترون، مورد استفاده قرار می گیرد. H2S نیز بدین ترتیب، به سولفور عنصری، اکسید می شود.

طراحی سیستم تصفیه فاضلاب به روش RBC

در سیستم RBC، جامدات ته نشین شده در زلال ساز نهایی به ورودی فاضلاب، به واحد ته نشینی اولیه، برگشت داده می شوند تا همراه جامدات فاضلاب خام، ته نشین شوند. بنابراین دفع لجن، تنها از واحد ته نشینی اولیه تصفیه فاضلاب، انجام می پذیرد.

از آنجایی که جریان برگشتی، سبب بهبود عملکرد فرآیند نمی شود، لذا جریان برگشتی به منظور باز گردش فاضلاب، در میان واحد های RBC طراحی نمی شود.

مزایای تصفیه فاضلاب به روش دیسک های بیولوژیکی RBC

مهمترین مزایای این سیستم تصفیه فاضلاب شامل:

  • زمان ماند کوتاه
  • انرژی مورد نیاز کمتر
  • هزینه های بهره برداری و نگهداری تصفیه خانه پایین
  •  تولید لجنی با کیفیت مطلوب آبگیری و ته نشینی خوب
  • عدم وجود مشکل بالکینگ لجن در واحد ته نشینی
  • مقاومت بالا در برابر شوک آلی مواد سمی
مزایای تصفیه فاضلاب

کنتاکتورهای بیولوژیکی چرخان

کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان (RBC)، که فیلتر های بیولوژیکی چرخان نیز نامیده می شوند، راکتور هایی با بستر ثابت هستند که از پشته هایی از دیسک های چرخان تشکیل شده اند که بر روی یک محور افقی سوار شده اند. در زمانی که فاضلاب درون این راکتور ها، جریان می یابد، تاحدی غوطه ور می شوند و می چرخند.

تصفیه فاضلاب به روش rbc جهت تصفیه فاضلاب های انسانی، فاضلاب خاکستری یا هر نوع فاضلابی که قابلیت تصفیه بیولوژیک را داشته باشد، مورد استفاده قرار می گیرد. با چرخش دیسک ها میکروارگانیسم به صورت متناوب در تماس با فاضلاب و اتمسفر قرار می گیرند. اکسیژن مورد نیاز جهت تجزیه مواد آلی موجود در فاضلاب با چرخش دیسک ها و با در معرض قرارگرفتن با هوا تامین می شود.

مزایا

معایب

1- تأمین برق مداوم مورد نیاز است (اما انرژی کمتری نسبت به فیلتر های قطره چکان یا فرایند های لجن فعال، برای میزان تخریب قابل مقایسه مورد نیاز است.)

2- نیاز به تجهیزات وارداتی

3- سرمایه گذاری و نیز هزینه های بهره برداری و نگهداری بالا

4- محافظت در برابر نور خورشید، باد و باران

5- احتمال مشکلات بو در فرآیند تصفیه فاضلاب

دیسک های بیولوژیکی چرخانن (RBC) یک واحد تصفیه بیولوژیکی هوازی می باشند.

سیستم های تصفیه فاضلاب دیسک های بیولوژیکی چرخان rbc و صافی های چکنده از نوع سیستم های تصفیه بیولوژیکی فاضلاب با بستر رشد ثابت می باشند.

مزیت تمام این سیستم ها، فشرده  بودن و جمع و جور بودن آنها است (یعنی در محیط های شهری پرجمعیت) و اینکه آنها به طور مؤثر، مواد ارگانیک را کاهش می دهند. گرچه، آنها از تکنولوژی بالایی برخوردار هستند و عموماً برای ساخت و همچنین کاربرد آن، به نیرو هایی ماهر نیاز می باشد.

دیسک های بیولوژیکی چرخان توانایی تصفیه انواع فاضلاب از جمله فاضلاب خاکستری، فاضلاب انسانی، فاضلاب صنعتی با قابلیت تجزیه بیولوژیکی را دارا می باشد . استفاده از این روش تصفیه فاضلاب در مناطقی که دسترسی به برق و پرسنل حرفه ای دارند، روش موثری می باشد.

کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان

اصول اساسی طراحی و فرایند تصفیه

مجموعه ای از دیسک های چرخشی سبک وزن دایره ای شکل، بر روی محوری نصب می شود که فاضلاب از درون آن جریان می یابد. این دیسک های نیمه غوطه ور، به آرامی از طریق فاضلاب می چرخند. دیسک ها معمولاً از ورقه های پلاستیکی با چگالی بالا (معمولاً پلی اتیلن، پلی استایرن یا پلی وینکلراید ) ساخته شده اند و معمولاً دارای برآمدگی، موجدار یا مشبک هستند، تا ناحیه سطح تماس آن را افزایش دهند. سطح دیسک ها، یک ناحیه اتصال برای باکتری فراهم می کند و هنگامی که دیسک ها می چرخند، لایه بیولوژیکی، بر روی سطوح آن ها رشد می کند.

این زیست لایه، هنگام چرخش، به طور متناوب در معرض هوا یا فاضلاب قرار می گیرد. اکسیژن ضروری برای رشد این میکروارگانیسم ها، هنگامی که زیست لایه بر روی دیسک خارج از مایع می چرخد، از طریق هوا به دست می آید. هنگامی که زیست لایه از فاز مایع عبور می کند، مواد مغذی و آلاینده های ارگانیک جذب می شوند. تمام اکسیژن، مواد مغذی و آلاینده های ارگانیک، برای رشد میکروارگانیسم ها و تبدیل مواد ارگانیک به  CO2 ضروری هستند. نیتروژن به وسیله ی  نیترات سازی، از ترکیب خارج می شود و سپس، مرحله ی نیترات زدایی آن را به  N2 گازی تبدیل می کند که در هوا آزاد می شود. این فرآیند با تنظیم سرعت چرخش و عمق غوطه وری، بهینه سازی می شود.

در برخی از طراحی ها، هوا به ته مخزن اضافه می شود تا در صورت وجود پساب با مقاومت بالا، اکسیژن اضافی فراهم کند. سطح غوطه وری از 40 تا 80 درصد متغیر است  و سرعت چرخش معمول 1 تا 2 دور در دقیقه می باشد. قطر دیسک معمولا بین 0/6 تا 3 متر می باشد.

فرایند تخریب، مشابه با روش فیلتر قطره چکان، با سرعت بالای چرخش مجدد می باشد. زمان تماس بیشتر در کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان ناشی از چرخش دیسک ها، سطوح تصفیه ی  8 تا 10 برابر بیشتری را نسبت به  فیلتر های قطره چکان فراهم می سازد. همچنین به این دلیل که چرخش، تأمین اکسیژن و رطوبت را امکان پذیر می سازد، کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان، عموماً نسبت به فرآیندهای با بستر ثابت ، قابل اطمینان تر هستند.

دیسک های چرخشی سبک وزن دایره ای شکل

علاوه بر این، طراحی دیسک به صورتی می باشد که مقادیر زیادی از زیست لایه ها می توانند به آن بچسبند، به این معنی که مقدار زیادی توده ی بیولوژیکی، برای تخریب آلاینده ها وجود دارد. مقدار زیاد لایه بیولوژیکی و پایداری تماس نیز، منجر به بهبود پایداری و کاهش حساسیت پذیری نسبت به تغییرات بارگذاری هیدرولیکی یا ارگانیک، در مقایسه با فرآیند های لجن فعال می شود.

همانند تمام فرآیند های با بستر ثابت، تصفیه و ته نشینی اولیه، برای از بین بردن شن، خرده آشغال ها یا روغن اضافی مورد نیاز است. چنین تصفیه های اولیه ای معمولا در مخزن های سپتیک، مخزن های Imhoff  (ایمهوف تانک) یا  مخزن های بی هوازی، صورت می گیرد. برای از بین بردن لجن پراکنده، یک واحد پس از ته نشینی، (یک نوع صافی) نیز مورد نیاز است.

کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان، یک تصفیه ثانویه می باشند و همانند تمام فرآیند های با بستر ثابت، ته نشینی اولیه و همچنین ته نشینی لجن پراکنده در یک صافی سوم، مورد نیاز است (برای مثال: تصفیه آب خاکستری در آلمان). عملکرد سیستم های کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان به طراحی، دما، غلظت آلاینده ها، سرعت چرخش و زمان نگهداری هیدرولیکی بستگی دارد. کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان می توانند نیاز اکسیژن بیولوژیکی را به میزان 80 تا 90 % کاهش دهند.

حذف نیتروژن (که اکثراً به صورت آمونیاک موجود می باشد) با نیترات سازی صورت می گیرد و نیترات زدایی آن نیز بالا می باشد، چرا که بسته به آب و هوایی که در ته بستر، نزدیک به تکیه گاه دیسک (در شرایط بی هوازی یا بی اکسیژن) یا در بالای لایه ی قرار گرفته در معرض هوا وجود دارد،  هم باکتری نیترات ساز هوازی و هم باکتری نیترات زدای بی هوازی، می توانند به طور هم زمان در یک زیست لایه متصل زندگی کنند.

برخی از میکروارگانیسم های دیگر که می توانند آمونیاک (NH3) را در یک مرحله به N2 گازی تحت شرایط بی هوازی تبدیل کنند نیز، در زیست لایه های در حال رشد در کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان، کشف شده اند. این باکتری ها “آناموکس” نامیده می شوند و منجر به حذف آمونیاک هوازی ابداعانه و فرآیند های تصفیه فاضلاب می شوند. اطلاعات اندکی درباره حذف فسفر در این کنتاکتور ها وجود دارد، اما می توان فرض کرد که بخش های بزرگی از فسفر موجود، در زیست لایه جمع آوری می شود یا در لجن ته نشین شده  و جمع آوری می شود.

کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان، بسته به ویژگی های خاص پساب و طراحی صافی ثانویه (به عنوان مثال برای حذف  BOD یا نیترات سازی) می توانند به روش های مختلفی تنظیم شوند.

لایه بیولوژیکی اضافی، با نیرو های بر شی اعمال شده با چرخش دیسک ها، به همراه نیروی گرانش از روی دیسک ها، زدوده می شوند. حرکت چرخشی به معلق شدن مواد جامد (لجن) کمک می کند تا به حالت معلق درآیند، به طوری که بتوانند به سمت صافی (برای ته نشینی ثانویه) حمل شوند. لجن جمع آوری شده در صافی برای تثبیت، به تصفیه بیشتر همچون هضم بی هوازی، کمپوستینگ، تالاب های مصنوعی، حوضچه ها یا خشک شدن، نیاز دارد. اغلب اوقات در تأسیسات کوچک، لجن جمع آوری شده اغلب برای ذخیره سازی و تجزیه جزئی، به مخزن سپتیک برگردانده می شود.

طراحی سیستم تصفیه فاضلاب

پساب های حاصل از کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان، حاوی سطوح بالایی از مواد مغذی نیستند و از اینرو برای کشاورزی مورد توجه قرار نمی گیرند، گرچه، آنها منبعی از آب را تشکیل می دهند. با این حال، به دلیل کاهش حذف میکروارگانیسم ها، پساب های کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان به تصفیه بیشتر، همچون فیلتراسیون شن و ماسه، تالاب مصنوعی و دیگر اشکال ضدعفونی (برای مثال ضد عفونی شیمیایی یا ضدعفونی ماوراء بنفش ) نیاز دارند. دیسک های بیولوژیکی چرخان، معمولا بر اساس بارگذاری هیدرولیکی و آلی که حاصل تست های پایلوت می باشد، در مقیاس بزرگ طراحی و اجرا می شوند. 

 

زمان ماندِ هیدرولیکی ( HRT) معمولاً از چند ساعت تا دو روز می باشد. حتی اگر کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان، در برابر بارگذاری شوک، مقاوم باشند، بارگذاری آلی بالا، باعث ایجاد شرایط بی هوازی می شود، در نتیجه باعث تولید بو و عملکرد تصفیه ی ضعیف می شود. به طور معمول چرخش مجدد در سیستم های بستر ثابت انجام نمی شود، به همین دلیل به درجه ی پیچیدگی فرآیند می افزاید و به نگهداری و انرژی وسیعی نیاز است. گرچه، چرخش مجدد، ممکن است در کاربرد های خاصی مطلوب باشد، که به حداقل میزان خیساندن، برای عملکرد بهینه نیاز باشد.

بسته به موقعیت منطقه و دیگر فرآیند های تصفیه مجاور، واحد ها باید در روی زمین یا زیر زمین تأسیس شوند. باید به تمام بخش های متحرک و کنترل ها، دسترسی وجود داشته باشد و تهویه مناسب واحد ها از اهمیت بالایی برخوردار است، به ویژه اگر برای تأمین اکسیژن، تهویه طبیعی مورد استفاده قرار می گیرد. کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان، برای حفاظت دیسک ها در برابر نورخورشید، باد، باران و دما های کم (چرا که عملکرد این کنتاکتور ها در دما های زیر C °12 به طور قابل توجهی افت پیدا می کند) اغلب با محفظه های فایبرگلاس پوشانده می شوند .

ملاحظات هزینه ها

هزینه های مشاهده شده برای کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان، بسته به آب و هوا و مکان بسیار متغیر هستند. به طور کلی این کنتاکتور ها، نیاز به سرمایه بالایی دارند، زیرا اکثر تجهیزات مورد نیاز وارداتی می باشند و به تجهیزات الکتریکال و مکانیکال خاصی نیاز است. 

دیگر عامل هزینه ای ممکن است هزینه ساخت و اجرای پروژه باشد که نیاز به افراد متخصص ماهر دارد.

هزینه های عملیات و نگهداری، نسبتاً بالا می باشند، چرا که عملیات نیاز به تأمین برق مداوم دارد و این نظارت باید توسط نیروی کار نیمه ماهر و اپراتور حرفه ای انجام شود.

عملیات و نگهداری

در حین انجام کار، سیستم باید توسط اپراتور های حرفه ای نظارت شوند. تعمیر و نگهداری شامل روغن کاری قطعات متحرک، موتور ها و یاتاقان ها؛ تعویض مهروموم ها، موتور ها، سرویس کردن یاتاقان ها؛ و تمیزکاری محیط رشد متصل شده (شست و شوی دیسک ها با اسپری و پاکسازی لجن ته نشین شده) می باشد. دیسک ها همچنین برای جمع آوری مواد جامد پسماند و تجمع لایه های بیولوژیکی اضافی یا ناکافی، به طور مرتب باید بررسی شوند.

گرچه، واحدهای با بستر ثابت همچون کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان و فیلتر های قطره ای، عملیات و نگهداری فشرده ای دارند، نیازی به بذر پاشی برای کشت باکتری ندارند (همچون فرایند های بی هوازی، همچون راکتور های بافل دار بی هوازی، مخزن های ستپتیک، راکتور های بستر بی هوازی لجن با جریان رو به بالا، یا هضم کننده های بی هوازی) و بنابراین مرحله آغازین به طور قابل توجهی کوتاه تر است.

کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان در مقیاس بزرگ، اغلب سر پوشیده هستند تا بتوان آن ها را از دما های سرد، باران، باد و نور خورشید محفوظ نگه داشت. زمانی که سیستم ها سر پوشیده باشند، به تهویه مصنوعی برای آن ها نیاز است.

تصفیه فاضلاب به روش MLE fi چه صورت است؟

جنبه های سلامتی

کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان، جهت عملکرد صحیح پوشانده می شوند. بنابراین، از دسترس انسان ها و یا حیوانات محفوظ می مانند. گرچه، لجن اضافی و پساب، برای حذف میکروارگانیسم های بیماری زا، به تصفیه دیگری هم نیاز دارد.

در هر مرحله ای (عملیات و نگهداری) از تماس مستقیم با لایه های بیولوژیکی در حال رشد بر روی دیسک ها، پساب یا لجن، باید اجتناب کرد.

برای تخلیه یا استفاده مجدد، یک واحد تصفیه، اجازه ی حذف میکرو ارگانیسم های بیشتری را می دهد.

کاربرد

کنتاکتور های بیولوژیکی چرخان، می توانند به حذف میزان زیادی از آلاینده های ارگانیک زیست تجزیه پذیر از آب سیاه، یا خاکستری خانگی و نیز از فاضلاب صنعتی با مقاومت بالا (برای مثال از کارخانه های لبنیات، کارخانه های کیک و شیرینی پزی، کارخانه های فرآروری مواد غذایی، کارخانه های کاغذ ) دست یابند.

کاربرد های گسترده ای از این کنتاکتور ها شناخته شده اند، از تصفیه فرآیندهای لجن فعال در تصفیه خانه های فاضلاب خانگی مرسوم گرفته، تا کاربرد غیر متمرکز در سطح صنایع، مؤسسات و جوامع کوچک تا متوسط، کاربرد دارند.

این کنتاکتور ها بیشتر با مناطق شهری سازگار هستند؛ چرا که نیاز به زمین کم است، اما  تأمین انرژی مداوم و نیز نیروی کار نیمه ماهر، ضروری است.

برخی از این موارد به صورت محلی در دسترس می باشند، گرچه این سیستم فقط می تواند توسط افراد متخصص طراحی و اجرا شود.


شرکت پاکان پالایش البرز

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

جدید ترین مقالات

مطالب تصفیه فاضلاب

مطالب تصفیه آب

پیمایش به بالا