BNR

BNR

در حال حاضر چند نوع فرایند تصفیه فاضلاب با حذف همزمان مواد آلی، نیترات و فسفات (BNR) موجود می باشد. در طراحي این سیستم ها تصفیه و حذف مواد آلی و پيرو آن كاهش بارآلودگي ارتقا يافته و علاوه بر آن حذف نیترات، حذف فسفات و در برخی از اين روشها حذف هر دو اين پارامترها همزمان انجام مي پذيرد. فرایند مورد نظر، بسته به کیفیت مورد نظر پساب خروجی، تجربه بهره¬بردار،کمیت وکیفیت فاضلاب ورودی انتخاب می شود. روشهای مختلف فرایندهای BNR بر اساس توالی سیستم¬های بی¬هوازی، انوکسیک و هوازی و زمان ماند طراحی می¬شوند.

روش Modified ludzack- Ettinger

روش Modified ludzack- Ettinger

روش اصلاح شده لودزاک ایتنگر یک فرایند جریان پیوسته به حالت تعلیق فرایند رشد می باشد که از دو مرحله بخش مرحله اولیه بی اکسیژن و مرحله دوم هوازی تشکیل شده است و هدف اصلی در این روش حذف نیتروژن (TN) می باشد.

این روش با اضافه شدن جریان برگشتی نیترات نیترات به روش لودزاک ایتنگر مورد استفاده قرار می گیرد.

روش راکتور ناپیوسته متوالی

روش راکتور ناپیوسته متوالی

موارد بسیار زیادی وجود دارد که در آنها حجم فاضلاب تولیدی بسیار کم است. در این موارد استفاده از سیستم های دیگر اقتصادی نمی  باشد. چرا که در سایر سیستم ها واحدهای هوادهی و ته نشینی بصورت مجزا احداث می  گردند. اساس این روش مبتنی بر فرآیند لجن فعال است با این تفاوت که کلیه مراحل هوادهی و ته  نشینی بصورت کامل در یک مخزن به انجام می  رسد و در واقع سیستم بصورت ناپیوسته (Batch) کار می  کند. مزیت دیگر این روش آن است که بدلیل عدم دفع روزانه لجن، نیاز به سیستم برگشت لجن وجود ندارد.
نکات قابل توجه
۱-    چنانچه ظرفیت مورد نیاز تصفیه کمتر از حدود ۱۰ مترمکعب در روز باشد، استفاده از این سیستم اقتصادی ترین گزینه تصفیه خواهد بود.
۲-    تجهیزات الکترومکانیکال این سیستم به سبب نبود سیستم برگشت لجن، کمتراز دیگر روشها است.
۳-    راندمان تصفیه این روش کاملا با راندمان روش لجن فعال با هوادهی گسترده مطابقت دارد

رشد چسبیده با مدیای ثابت IFAS

رشد چسبیده با مدیای ثابت IFAS

این روش تصفیه فاضلاب ترکیبی از دو فرآیند لجن فعال و فرآیند  MBBR است. به همین دلیل دارای مزایای روشهای بستر ثابت و لجن فعال به صورت توامان می باشد.
با ترکیب لجن فعال با قابلیت انعطاف پذیری بسیار زیاد و بستر ثابت با مقاومت بالا در مقابل شوک بار آلی و بیولوژیکی می توان راندمان بسیار بالایی را برای این سیستم فراهم آورد.

رشد چسبیده با مدیای متحرک MBBR

رشد چسبیده با مدیای متحرک MBBR

در سیستم تصفیه فاضلاب MBBR از آکنه هایی (Packing) استفاده می شود که در مخزن هوادهی شناور می باشند. بیوفیلم یا لایه میکروبی، بر روی آکنه های غوطه ور رشد کرده و به این ترتیب توده بیولوژیکی شناور در محیط فاضلاب که نقش تجزیه کننده مواد آلی را بعهده دارند را افزایش می دهند. این روش جهت حذف BOD، COD و نیتروژن بسیار مطلوب است.

تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال متعارف

تصفیه فاضلاب به روش روش لجن فعال متعارف

تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال متعارف

تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال متعارف یکی از پرکاربردترین روشهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب های صنعتی و بهداشتی بشمار میرود.  این روش فرآیند بیولوژیکی از نوع هوازی بوده و رشد میکرو ارگانیسمها بصورت معلق صورت می گیرد.
حذف ذرات جامد کلوئیدی در مخلوط فاضلاب توسط جذب سطحی فیزیکوشیمیایی روی توده بیولوژیکی فعال و به دام افتادن در لخته بیولوژیکی انجام می شود. بنابراین اختلاط مناسب فاضلاب با توده بیولوژیکی در راکتور هوادهی اهمیت فراوانی دارد. جامدات آلی محلول به وسیله جذب بیولوژیکی مواد توسط میکروارگانیسم ها وسپس تجزیه بیولوژیکی و تثبیت حذف می شوند. درخلال تجزیه بیولوژیکی توسط اکسیداسیون جامدات آلی، بخشی از مواد آلی به سلولهای جدید تبدیل شده و بخش دیگر تثبیت می گردند. بخشی از سلولهای تولید شده در راکتور درخلال مرحله رشد خودخوری میکروارگانیسم دچار اکسیداسیون خودبخودی می گردند که تنفس خودخوری نیز نامیده می شود.
برای حفظ راندمان تصفیه در این روش لازم است که همواره مقدار مشخصی توده بیولوژیکی در حوض هوادهی وجود داشته باشد تا این توده بیولوژیکی بتواند تمامی مواد آلی موجود در فاضلاب را به مصرف برساند. از این رو همواره بخشی از توده بیولوژیکی (لجن) ته نشین شده در مخزن ته نشینی را به حوض هوادهی باز می گردانند. درواقع علت نامگذاری این روش تصفیه فاضلاب به لجن فعال لزوم بازگردش بخشی از لجن ته نشین شده به حوض هوادهی است.
اکسیژن هم برای اکسیداسیون خودبخودی و هم برای سنتز ضروری است. معمولاً اکسیژن لازم با هوادهی فاضلاب توسط سیستمهای هواده های سطحی یا عمقی (افشانه ای) از هوا تأمین می شود. سیستم هوادهی به گونه ای طراحی می شود که اختلاط مناسبی را برای محتویات راکتور فراهم سازد تا در خلال هوادهی لخته میکروبی مناسبی نیز تشکیل گردد. فرآیندهای کوچکتری که درحذف مواد آلی محلول و کلوئیدی دخالت دارند به شرح زیر است:
–    انحلال اکسیژن در درون مایع یا فاضلاب (هوادهی)
–    اختلاط آشفته فاضلاب و توده بیولوژیکی (لجن فعال برگشتی)
–    جذب سطحی مواد آلی (سوبسترا) توسط توده بیولوژیکی
–    نفوذ ملکولی اکسیژن محلول و سوبسترا به درون توده بیولوژیکی
–    متابولیسم میکروارگانیسم ها (سنتز سلول)
–    لخته سازی بیولوژیکی ناشی از تولید مواد پلیمری سلولی در خلال مرحله اکسیداسیون خودبخودی
–    اکسیداسیون خودبخودی سلول ها (تنفس خودبخودی)
–    آزادسازی دی اکسیدکربن (CO2) از توده سلولی فعال
–    متلاشی شدن و تجزیه سلولهای مرده
از این روش عموماً در مواردی استفاده می شود که حجم فاضلاب ورودی به تصفیه خانه بالابوده و به همین سبب تأسیسات و تجهیزات ویژه ای برای آبگیری و هضم لجن در نظر گرفته می شود.
نکات مهم
۱-    با توجه به هوازی بودن فرآیند، نیاز به استفاده از تجهیزات هوادهی وجود دارد.
۲-    حداکثر BOD5  ورودی به این سیستم حدود ۲۰۰۰ میلیگرم برلیتر می باشد.
۳-    نیاز به تأسیسات و تجهیزات آبگیری و هضم لجن دارد.
۴-    استفاده از این روش برای اجتماعات زیر ۵۰۰۰ نفر و صنایع کوچک به سبب عدم صرفه اقتصادی برای هضم لجن توصیه نمی شود.
۵-    چنانچه فاضلاب ورودی حاوی مواد سمی باشد، لازم است که یک عملیات پیش تصفیه برروی فاضلاب صورت گیرد.
بخشهای سیستم تصفیه فاضلاب
سیستم تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال متعارف معمولا دارای ۷  واحد زیر می باشد.
۱-آشغالگیری ۲- متعادل سازی ۳- پمپاژ اولیه ۴- هوادهی ۵- ته نشینی ۶- گندزدایی ۷- هاضم لجن
البته با توجه به کیفیت فاضلاب ممکن است لازم باشد واحدهای دیگری نیز به این مجموعه افزوده شوند. به عنوان نمونه اگر فاضلاب حاوی مقادیر زیادی روغن و چربی باشد (مانند فاضلاب رستورانها و فاضلاب صنایع لبنی) استفاده از یک واحد چربیگیری ضروری است.

تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال با هوادهی گسترده

تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال

تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال با هوادهی گسترده

روش لجن فعال:
لجن فعال یک روش بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب است. در این روش شرایط لازم برای حیات و فعالیت یک توده بیولوژیکی ناشی از اجتماع میکرواورگانیسم ها و به خصوص باکتری ها فراهم می گردد. میکرواورگانیسم ها ضمن مصرف اکسیژن، مواد آلی موجود در فاضلاب را تجزیه می نمایند. به سبب وجود مقدار زیاد مواد آلی در فاضلاب لازم است که اکسیژن مورد نیاز به صورت مصنوعی و به وسیله هوادهی تامین گردد. برای دستیابی به یک راندمان تصفیه بالا همواره باید نسبتی مناسب بین مقدار میکرواوگانیسم ها و مقدرا مواد آلی موجود در فاضلاب برقرار باشد. بدین منظور همواره هر بخشی از لجن جدا شده در مخزن ته نشینی به مخزن هوادهی برگردانده می شود که لجن فعال نامیده می شود. از این روش بیشتر برای تصفیه فاضلاب بهداشتی در شهرها استفاده می شود.
روش لجن فعال با هوادهی گسترده:
این روش گونه اصلاح شده ای از روش لجن فعال است. از آنجا که در اجتماعات کوچک حجم فاضلاب تولیدی به اندازه ای است که احداث و راهبری تاسیسات هضم لجن مقرون به صرفه اقتصادی نیست، با افزایش زمان ماند و هوادهی فاضلاب مقدار لجن تولیدی را به حداقل می رسانند. این روش به لجن فعال با هوادهی گسترده موسوم است. با توجه به مزایای این روش، روش لجن فعال با هوادهی گسترده متداول ترین روش برای تصفیه فاضلاب بهداشتی مجتمع های مسکونی و ویلایی، هتل ها و مراکز رفاهی و اقامتی، رستوران ها، بیمارستان ها و مراکز درمانی، کمپ های کارگری، دفاتر کار کارخانجات و ادارات و شرکت ها است.

فرآیند تصفیه در این روش مطابق فرآیند لجن فعال است با این تفاوت که به منظور کاهش حجم لجن تولیدی و مشکلات ناشی از آن اصلاحاتی در روش تصفیه صورت گرفته است. این اصلاحات شامل افزایش زمان ماند هیدرولیکی و عمر لجن می باشد.
این تغییرات سبب شده است که میزان لجن دفعی بطور قابل ملاحظه ای کاهش یابد. همچنین پایداری و مقاومت سیستم نسبت به نوسانات کیفی و کمی ورودی افزایش یافته است. انعطاف پذیری و پایداری سیستم تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال با هوادهی گسترده سبب شده است که امروزه در کشور ما بطور گسترده ای از این روش برای تصفیه انواع فاضلاب های بهداشتی و صنعتی استفاده شود.

نکات قابل توجه:
۱-    لجن دفعی این روش تصفیه فاضلاب بسیار کمتر از لجن دفعی روش لجن فعال است.
۲-    لجن دفعی کاملا تثبیت شده بوده و نیاز به هضم ندارد.
۳-    این سیستم نسبت به تغییرات کیفیت فاضلاب و همچنین حجم فاضلاب ورودی روزانه مقاوم است.
۴-    توصیه می گردد که برای تصفیه فاضلاب های بهداشتی از این روش استفاده گردد.

اسمز معكوس RO

تصفیه آب روش اسمز

اسمز معکوس (Reverse Osmosis) یا به طور اختصار RO یک تکنولوژی است که تقریبا در هر صنعتی که احتیاج به تفکیک مواد حل شده از حلال باشد (معمولا حلال آب است) عمومیت پیدا کرده است. متداولترین مورد استفاده RO در تهیه آب خالص است. در صنعت جهت تهیه آب DM استفاده زیادی از RO می شود. فرآیند RO در تهیه آب آشامیدنی از طریق نمک زدایی آب دریا و حتی بهبود مزه آب از طریق حذف آلودگی های مضر، مورد استفاده قرار می گیرد.

ro

در سیستم های اسمز معکوس، مواد محلول در آب با استفاده از یک غشای نیمه تراوا از آن جدا می شوند به طوری که عبور آب از غشا در مقایسه با مواد محلول، در اولویت است. اسمز معکوس یک فرآیند جداسازی است اما مکانیسم آن  با فیلتراسیون تفاوت دارد. به طوری که در غشای RO حفره های فیزیکی وجود ندارد. آب و مواد آلی با جرم مولکولی کمتر (توسط ایجاد پیوند آب با بخش هایی از ساختمان شیمیایی پلیمر) قادر به عبور از پلیمر غشا هستند، اما نمک های حل شده و مواد آلی با جرم مولکولی سنگین به دلیل اندازه ذرات و مشخصات بار الکتریکی شان قادر به نفوذ از غشا نیستند.

article-10

برخي از مزاياي سيستم اسمز معكوس:

قابليت حذف موثر تمامي املاح محلول موجود در آب

جداسازي تركيبات مولد رنگ، مزه و بو در آب

قابلبت حذف تمامي آلاينده هاي آلي، غيرآلي و ميكروبي از آب

قابليت توليد آب با خلوص بسيار بالا (آب مقطر) متناسب با نياز مشتري

عدم كاربرد تركيبات زيان بخش براي انسان

مصرف پايين انرژي و راندمان بالاي سيستم

هزينه نصب، راه اندازي و نگهداري پايين سيستم

قابليت كاركرد سيستم به صورت پيوسته

بخش هاي اصلي سيستم اسمز معكوس :

  • سيستم پيش تصفيه شامل فيلتر شني، كربني و ميكروني

  • پمپ فشار قوي

  • غشا نيمه تراوا

  • محفظه تحت فشار

  • سيستم تزريق مواد شيميايي همچون آنتي اسكالانت، كلر، متابي سولفيت و اسيد شامل پمپ تزريق و مخزن تهيه محلول

  • سيستم CIP

تصفيه آب صنعتي و آشاميدني

تصفیه آب

آب يک سرمايه ملي است. تا بيست سال پيش مهمترين سرمايه ملي کشورها، انرژي بود اما در آينده اي نه چندان دور آب را با نفت معاوضه خواهند کرد. آب تنها منبعي است که جايگزيني براي آن فعلا وجود ندارد و به همين دليل امروزه تاکيد بر صرفه جويي و استفاده بهينه از منابع آبي می باشد.

امروزه تصفيه آب چه به عنوان آب آشاميدني و چه براي استفاده صنعتي، از اهميت خاصي برخوردار است. در كاربردهاي صنعتي عدم تصفيه مناسب و صحيح آب، دستگاه ها و تجهيزات را متحمل خسارات زيادي كرده و روند عمليات واحد را با مشكل مواجه خواهد ساخت. صنایع مختلفي همچون صنایع نفت، گاز، پترو شیمی، صنایع غذایی، صنایع فولاد، صنایع دارویی، صنایع آرایشی بهداشتی و … بدلیل استفاده از دستگاههای بسیار خاص و گران قیمت نیازمند آب با مشخصات ویژه و خاص خود می باشند که لازم است آن را طی فرآیندهای مختلف و منطبق با نیاز صنعت مورد نظر تصفیه نمود

فرآیندهایی که براي تصفیه آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می گیرند، بستگی به کیفیت آب منبع دارند. به طور مثال بیشتر آبهاي زیرزمینی صاف و عاري از عوامل بیماري زا و هم چنین فاقد مقادیر قابل توجهی از مواد آلی هستند. اما ممکن است بعضی از آبهاي زیر زمینی حاوي مقادیر زیادي از جامدات محلول، گازها و یا مقادیر اضافی آهن، منگنز و یا حتی مواد آلی و میکروبی باشند که در اين صورت به فرآیندهاي تصفیه پیچیده نیاز می باشد.

آبهاي سطحی غالبا داراي تنوع بیشتري از آلاینده ها نسبت به آبهاي زیرزمینی هستند و به همین دلیل فرآیندهاي تصفیه ممکن است براي این قبیل آبها پیچیده تر باشد. بیشتر آبهاي سطحی داري کدورتی بیش از مقدار تعیین شده توسط استانداردهاي آب آشامیدنی می باشند. هرچند جریانهاي آبی که با سرعت زیاد در حرکت اند ممکن است داراي مواد بزرگتر به حالت معلق باشند اما بیشتر جامدات در اندازه هاي کلوئیدي بوده و براي جداسازي آنها استفاده از فرآیندهاي تصفیه مورد نیاز است.

 

رايج ترين روش های تصفیه آب جهت تولید آب آشامیدنی و آب های مورد استفاده در صنايع مختلف:

–           تصفیه به روش اسمز معکوس (RO)

–           روش تصفیه غشایی (MF,UF,NF)

–           روش الکترو دیالیز

–           روش های فیزیکو شیمیایی

–           روش های تبادل یونی (سختی گیر)

–           روش های فیلتراسیون (فیلتر شنی و کربنی)

–           روش های گندزدایی (کلر، ازن، UV)

 

آشغالگير

آشغال گیر فاضلاب

آشغالگير(Screen)
اولین بخش تصفیه، واحد آشغالگیری می باشد که یک واحد فیزیکی تصفیه است و به منظور جلوگیری از ورود مواد جامد نظیر بطری پلاستیکی، کاغذ، چوب، برگ درختان و … به سیستم تصفیه می باشد. معمولاً در فاضلابها مواد جامد وجود دارد که برای محافظت از پمپ ها، میکسر ها و سایر تجهیزات موجود در سیستم تصفیه و جلوگیری از گرفتگی لوله ها و شیر آلات لازم است که این مواد از فاضلاب جدا گردند. آشغالگیرها از نظر نحوه بهره برداری شامل دستی و مکانیکی و از نظر اندازه فاصله میله ها شامل دهانه درشت و دهانه ریز می باشند. آشغال گیر ها در ظرفیتهای مختلف قابل ساخت هستند که طراحی و ساخت آنها با توجه به دبی، قطر ذرات عبوری، نوع بهره-برداری و … انجام می شود. آشغال گیر ها را می توان از جنس استنلس استیل (SS304-SS316) و یا کربن استیل (ST37) ساخت.

آشغالگير دهانه درشت (Coarse Screen)
آشغال گیر دهانه درشت را در ابتدای تصفیه خانه و قبل از آشغال گیر دهانه ریز قرار میدهند تا مانع ورود قطعات بزرگ به تصفیه خانه شوند. اگر تمیز کردن آشغال گیر دستی باشد فاصله ی میله ها ۶۰ تا ۸۰ میلیمتر و گاهی تا ۱۵۰ میلیمتر و اگر تمیز کردن مکانیکی باشد فاصله ی میله ها ۴۰ تا ۷۵ میلیمتر خواهد بود.
۲۱۰۶۰-۴۸۹۶۱۳۱
آشغالگير دهانه ریز (Fine Screen)
آشغال گیر دهانه ریز بعد از آشغال گیر دهانه درشت قرار میگیرد که فاصله ی میله ها در این آشغال گیر ها برابر ۱۰ تا ۴۰ میلیمتر می باشد که علاوه بر مواد درشت مقدار بیشتری از مواد آلی مانند برگ درختان و هسته میوه و … را از فاضلاب حذف می کند. حجم مواد معلق جمع آوری شده برای هر نفر در سال برابر ۳ تا ۸ لیتر است.

Bar_screen1

آشغال گير دستی (Manual Bar Screen)
معمولا برای تصفیه خانه های کوچک استفاده می شود و ساختار ساده ای دارد که فقط نیاز به یک اپراتور است که توسط چنگک آشغالگیر را تمیز می کند. این نوع آشغال گیر ها شامل دهانه درشت و دهانه ریز می باشند که به صورت سری در کانال قرار میگیرند. این آشغالگیرها را با زاویه ۴۵ تا ۶۰ درجه نسبت به افق نصب می‌کنند.

manual-bar-screen-DET01

آشغال گير مکانیکی (Mechanical Bar Screen)
در تصفیه خانه های بزرگ به علت زیاد بودن حجم آشغال ها و مشکلات بهداشتی نیروی انسانی از آشغال گیر های مکانیکی استفاده می شود که جمع آوری آشغال ها توسط چنگکی که به یک الکتروموتور و گیربکس متصل است به تناوب انجام می شود. این آشغالگیرها را با زاویه ۴۵ تا ۷۵ درجه نسبت به افق نصب می‌کنند و مشابه آشغال گیر دستی در دو نوع دهانه درشت و دهانه ریز قابل ساخت می باشند.

۸۹۵۸۳-۲۹۰۳۳۵۱

آشغالگير سبدی (Basket Screen)
نوع دیگری از آشغال گیر ها که معمولا در پکیچ های تصفیه فاضلاب کاربرد دارند به آشغال گیر سبدی معروفند که به صورت دستی تخلیه می شود. همان طور که مشخص است از یک محفظه با صفحات مشبک تشکیل شده است و بر خلاف آشغال گیر های دستی و مکانیکی که در کانال نصب می شوند، آشغال گیر سبدی در محل ورودی فاضلاب قرار میدهند.

۹