فرآیند های تصفیه بی هوازی شامل رشد معلق بی هوازی، رشد ثابت بی هوازی با جریان رو به بالا و همچنین رو به پایین، رشد ثابت با بستر سیال، لایه لجن بی هوازی با جریان رو به بالا و … می باشد. سیستم های بیولوژیکی هوازی، سیستم های بسیار مناسبی برای حذف آلودگی های مواد آلی موجود در پساب هستند ولی مشکلاتی را نیز در بردارند که یکی از آنها موضوع دفع لجن تولید شده می باشد که در حد بالایی از هزینه ها و فضای تصفیه خانه را به خود اختصاص می دهد. با ما همراه باشید تا به شرح کامل تصفیه بیولوژیکی بی هوازی  فاضلاب بپردازیم.

در تصفیه بیولوژیکی غیر هوازی، پساب با تعداد زیادی از میکروارگانیسم ها مخلوط می شود که در این روش هوا دخالتی ندارد. در این روش باکتری ها رشد می کنند و مواد آلی موجود در پساب را به دی اکسید کربن و گاز متان تبدیل می کنند. بر خلاف روش هوازی تصفیه پساب، تصفیه غیر هوازی روشی است که در آن انرژی مورد نیاز میکروارگانیسم ها بسیار کمتر است. در تصفیه بی هوازی، تشکیل گاز متان نشان دهنده تثبیت پساب است و از آنجایی که گاز متان غیر محلول و فرار است می توان آن را جمع آوری کرده و به عنوان منبع انرژی گرمایی مورد استفاده قرار داد.

انواع فرایندهای بی هوازی تصفیه فاضلاب

فرایندهای تصفیه بی هوازی فاضلاب می تواند به صورت رشد چسبیده یا رشد معلق دسته بندی شوند. از انواع سیستم هایی که در آنها از مدیا یا بستر بعنوان پایه ای برای استقرار و رشد میکروارگانیسم ها استفاده می شود (رشدچسبیده) و همچنین فرآیندهای رشد معلق می توان به موارد زیر اشاره کرد:

فرایندهای بی هوازی تصفیه فاضلاب

راکتور بی هوازی با بستر ثابت( صافی های بی هوازی):

بر اساس جهت جریان ورودی در آنها ممکن است خود به دسته های دیگر طبقه بندی شوند.

راکتور بی هوازی دارای رشد چسبنده با بستر گسترده و بستر سیال:

برای بهبود عملکرد انتقال جرم در فرایندهای بی هوازی استفاده از مدیای با ذرات کوچکتر و نسبت سطح به حجم بالا توصیه شده است و این امر منجر به طراحی نوعی راکتور بی هوازی گردیده که در آن بستر قابلیت انبساط و یا شناورشدن در مایع را دارا می باشد.

راکتور بی هوازی با جریان رو به بالا (UASB):

راکتور UASB یک تانک معمولی حاوی مخلوطی از لجن بی هوازی فعال با خاصیت ته نشینی مناسب می باشد. در این نوع فرایند فاضلاب از کف راکتور وارد شده و ابتدا از لایه بستر لجن که حاوی گرانول های میکروبی است عبور کرده و مواد آلی آن مورد تجزیه قرار می گیرد. بر اثر این تجزیه گازهای متان و دی اکسید کربن تولید می گردد.

تماس دهنده بی هوازی بیولوژیکی دوار:

این فرایند مشابه دیسک های بیولوژیکی چرخان هوازی هستند، با این تفاوت که محیط رشد آنها در شرایط بی هوازی قرار گرفته است.

لاگون بی هوازی:

تکنولوژی تصفیه بی هوازی بوسیله لاگون یک فرآیند میکروبی با سرعت پایین می باشد. فاضلاب از یک طرف راکتور وارد شده و مدت زمان  طولانی را در آنجا سپری می کند.

کاربرد موفقیت آمیز تکنولوژی های بی هوازی برای تصفیه فاضلاب های صنعتی وابسته به توسعه و استفاده از راکتورهای بیولوژیکی با نرخ بارگذاری بالا می باشد. این راکتورها با نگهداری بیومس در درون راکتور که مستقل از فاضلاب ورودی است، دارای سرعت واکنش بالایی در واحد حجم راکتور هستند. این بدین معنی است که زمان ماند سلولی SRT در این راکتورها بالا می باشد و از طرفی این زمان مستقل از زمان ماند هیدرولیکی HRT می باشد و از طرف دیگر میزان آلودگی بیشتری را می توان به این راکتورها وارد کرد.  

تا کنون بیش از 900 واحد از راکتورهای بی هوازی در سراسر دنیا ساخته شده اندکه عبارتند از:

: 67% راکتور از نوع توده لجن بی هوازی با جریان رو به بالا(UASB) ، 12% از نوع CSTR، 7% از نوع صافی های بی هوازی و 14% از انواع دیگر سیستم ها و راکتورها استفاده نموده اند.

راکتور پتوی لجن بی هوازی با جریان رو به بالا (UASB)

در  تصفیه فاضلاب به روش راکتور بی هوازی UASB مانند سپتیک تانک یک روش بی هوازی تصفیه فاضلاب  می باشد که دراثر کاتابولیسم باکتری ها با بکار بردن مواد آلی برای تولید انرژی حیاتی مقدار قابل توجهی متان بعنوان محصول نهایی فعالیت خود تولید می نمایند .معمولا 80 درصد مواد آلی برحسب  CODاز فاضلاب به متان تبدیل خواهد شد. در روش تصفیه بی هوازی UASB، پساب در راکتورهای سرپوشیده  در تماس با توده میکروارگانیسم های بی هوازی قرار گرفته و مواد آلی به دی اکسید کربن و متان تبدیل می شود. به دلیل سرپوشیده بودن راکتور UASB جمع آوری گاز متان تولیده شده امکان پذیر بوده و حفظ دما در محدوده 35-38 درجه سانتیگراد به نحو احسن انجام می گیرد.

تجزیه مواد آلی توسط دو گروه باکتری های اسیدزا و متان زا در pH حدود 7.2-7 انجام می پذیرد. معمولا ازتبدیل هر کیلو COD در روز حدود 800 گرم متان حاصل می شود. انرزی حاصل از تبدیل مواد آلی معادل 98/2 کیلو کالری در تبدیل هر گرم COD در روز است که باتوجه به 800 گرم متان تولیدی انرژی تبدیل هر کیلوCOD حدود 2400 کیلوکالری یا معادل 117 وات خواهد شد. اگر انرژی استحصالی از تبدیل هر کیلو مواد آلی 3/0 باشد، ازتبدیل هر کیلو COD حدود 35 وات انرژی الکتریکی بدست می آید.

در تکنولوژی UASB با بکارگیری یک روش بی هوازی با جریان رو به بالا در یک بستر لجن که در یک مخزن منشوری یا قیفی شکل قرار گرفته، نرخ جداسازی سرعت داده شده است. ترکیبی از سلول های میکروبی و فاضلاب از پایین راکتور وارد مخزن می شود و ضمن حرکت رو به بالا، سرعت آنها کاهش می یابد تا جاییکه لخته هایی از سلول ثابت و ساکن می شوند. این لخته ها تشکیل یک بستر کیک مانند لجن داده و به طور موثری ذرات کلوئیدی و دیگر ذرات ریز را فیلتر می نمایند. هنگامی که لخته ها سنگین و بزرگ می شوند، در قسمت پایینی مخزن ته نشین می شوند. گاز متان تولید شده در روش بی هوازی منبع مفیدی برای تامین انرژی محسوب می شود. لجن بی هوازی تولید شده می تواند به مدت یکسال یا بیشتر حفظ شده و دوباره مورد استفاده قرار گیرد.

سیستم تصفیه بی هوازی فاضلاب UASB یا راکتورهای بی هوازی با جریان رو به بالا سیستمی بی هوازی و مطمئن برای تصفیه فاضلاب های صنعتی با میزان بار آلی بالا است. این سیستم قادر به حذف مواد آلی تا راندمان 80% بوده و فاضلابی مناسب جهت ورود به سیستم های هوازی را مهیا می سازد. در ضمن به دلیل عدم نیاز به اکسیژن دارای هزینه بهره برداری اندک است اما باید توجه داشت که به دلیل حساس بودن میکروارگانیسم های بی هوازی شرایط فاضلاب ورودی باید نسبتا پایدار و یکنواخت باشد.

مزایای سیستم تصفیه بی هوازی فاضلاب UASB

 ✔️ فضای مورد نیاز برای ایجاد سیستم UASB چندان زیاد نیست. ازآنجا که میزان بارگذاری در سیستم UASB، 10 برابر بیشتر از سیستم هوازی است، فضای مورد نیاز برای سیستم UASB، یک دهم فضایی است که سیستم هوازی برای تصفیه همین حجم فاضلاب نیاز دارد.

✔️ در سیستم UASB انرژی قابل استفاده به شکل بیوگاز تولید می شود که 75% آن گاز متان است. این گاز برای استفاده در سیستم های گرمایشی صنایع یا به عنوان منبعی برای گرم کردن فاضلاب به کار برده می شود.

✔️ سیستم UASB می تواند برای تصفیه فاضلاب هایی با شدت آلودگی بسیار زیاد و غلظت بین 1500 تا 50 هزار میلی گرم COD در لیتر، به کار برده می شود.

✔️ حدود 95 درصد از COD تولید شده در این سیستم، به بیوگاز تبدیل شده و 5 درصد باقی مانده به سلول های جدید یا لجن تبدیل می شود. مقدار لجن تولید شده در این سیستم، حدود 10 درصد لجنی است که توسط همان حجم فاضلاب ولی به روش هوازی تولید می شود. کاهش تولید لجن باعث کاهش قابل توجه در هزینه دفع آن نیز می شود.

 ✔️ تولید لجن کم هم چنین به مصرف مواد مغذی کمتری می انجامد. در سیستم های بی هوازی نسبت نیتروژن به فسفر مورد نیاز به COD:N:P از 350:5:1  تا 500:5:1  می باشد.

 ✔️ در سیستم UASB لجن با پایداری بالا تولید می شود. بنابراین بعید به نظر می رسد که در مدت دفع، بو ایجاد شود و سبب جذب حشرات و سایر میکروارگانیسم های بیماری زا شود.

 ✔️ در سیستم UASB، باکتری های گرانوله که شبیه کربن فعال یا خاویار هستند- تولید می شود. این توده های سلولی گرانوله، خاصیت ته نشینی بسیار خوبی دارند. سرعت ته نشینی یا نشست، بستگی به اندازه گرانول و میزان دانسیته آن دارد که می تواند از 20 تا 80 متر در ساعت متغیر باشد.

 ✔️ در روش راکتور بی هوازی UASB فاضلاب انرژی مفید استحصالی تبدیل هر کیلو COD درروز حدود35 وات است، درحالیکه در روش تصفیه بیولوژیکی فاضلاب با لجن فعال  (هوازی ) برای تبدیل هرکیلو CODبه مقدار انرژی بیشتری نیاز داریم .

 ✔️ باکتری های بی هوازی UASB از نظر مصرف انرژی بسیار با صرفه است، زیرا در سیستم های بی هوازی نیاز به افزودن هوا که فرایندی بسیار پر هزینه است وجود ندارد. هم چنین بیوگاز تولید شده، می تواند محتویات راکتور را به هم بزند.

 ✔️ باکتری های بی هوازی قادرند در حالت های مختلف محیطی برای مدت زیادی انبار و نگهداری شوند.

 ✔️ در سیستم های هوازی، باکتری های مختلفی وجود دارند ولی در سیستم بی هوازی، باکتری های یکسانی وجود دارند و می توانند در هنگام تغییرات وسیع بار آلی نیز به کار برده شوند.

معایب سیستم تصفیه بی هوازی فاضلاب UASB

❌ راهبری و هدایت آن بسیار حساس است و در صورت عدم رعایت موارد لازم از سوی بهره بردار، استفاده از آن با مشکلات فراوانی روبرو خواهد بود.

❌ فرایند تصفیه بی هوازی در مقایسه با سیستم تصفیه هوازی نسبت به شوک های بار آلی و دما حساس تر است.

❌ کیفیت پساب خروجی از فرایند تصفیه بی هوازی، عموما فاقد استانداردهای لازم برای تخلیه در آب های سطحی است و احتیاج به یک سیستم ترکیبی دارد.

❌ فرایند تصفیه بی هوازی در مقایسه با سیستم تصفیه هوازی نسبت به شوک های بارآلی و کاهش دما حساس تر است.

❌ فرایند تصفیه بی هوازی در مقایسه با سیستم تصفیه هوازی نسبت به شوک های بارآلی و کاهش دما حساس تر است.

❌ کیفیت پساب خروجی از فرایند تصفیه بی هوازی، عموما فاقد استانداردهای لازم برای تخلیه در آب های سطحی است و احتیاج به یک سیستم ترکیبی دارد

کاربرد فرآیند بی هوازی UASB

قیمت سیستم تصفیه بی هوازی فاضلاب UASB

شرکت مهندسی پاکان پالایش البرز با بهره گیری از فناوری روز دنیا در زمینه علم مهندسی تصفیه فاضلاب و همچنین تجربۀه ی چندین ساله خود در زمینه تولید، ساخت و اجرای سیستم تصفیه فاضلاب UASB در حال حاضر توانسته است با وجود بسترهای لازم از قبیل کارخانه مجهز و واحد های خدمات پس از فروش و خدمات فنی، به عنوان یکی از بزرگترین و کارآمدترین شرکت ها در زمینه مهندسی آب و فاضلاب در سطح کشور شناخته شود.

یکی از اهداف این شرکت طراحی و اجرای روش های نوین تصفیه فاضلاب است به گونه ای که کمترین اثرات مخرب زیست محیطی را به همراه قابلیت اجرا از لحاظ فنی و اقتصادی را داشته باشد .

جهت کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره رایگان و اطلاع از سیستم تصفیه فاضلاب به روش UASB می توانید با کارشناسانَ این شرکت تماس حاصل نمایید .

1 دیدگاه دربارهٔ «فرآیند بی هوازی UASB در تصفیه فاضلاب چیست؟»

دیدگاه‌ خود را بنویسید

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

اسکرول به بالا