فرآیند ها و روش های تصفیه فاضلاب

به دلیل کمبود منابع آب، تصفیه فاضلاب و همچنین تصفیه آب از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. برای انجام این کار روش ها و فرآیند های مختلفی وجود دارد. در این مطلب روش های تصفیه فاضلاب را شرح خواهیم داد.

فرآیند MBBR

فرآیند MBBR، روشی نوین در فرآیندهای بیولوژیکی به منظور تصفیه فاضلاب جوامع کوچک می باشد که بهره گیری از این تکنیک در حال گسترش می باشد. در این تکنیک به منظور افزایش رشد بیو فیلم از مدیای شناور در مخزن هوادهی استفاده می شود، در نتیجه می توان از مزایای رشد چسبیده و لجن فعال در این روش توامان استفاده کرد.

در این روش وجود پکینگ مدیاها باعث می شود نسبت سطح به حجم در مخزن هوادهی زیاد شده و بنابراین حجم مخزن هوادهی کمتر خواهد شد. این کاهش حجم مخزن هوادهی باغث کاهش هزینه ساخت پکیج تصفیه فاضلاب می شود.

در سیستم لجن فعال متعارفی لجن مازاد تخلیه می شود و مقداری از آ|ن به صورت لجن بازگشتی در فرآیند استفاده می شود اما در روش MBBR میکروارگانیسم ها بر روی مدیاها می توانند به سن بالاتر برسند و مدت بیشتری در سیستم باقی بمانند و این افزایش ماندگاری لجن (SRT) باعث انجام نیتریفیکاسیون می گردد.

فرآیند IFAS

فرآیند روش های تصفیه فاضلاب نیز یکی از روش های تصفیه فاضلاب می باشد. این فرآیند نوعی فرآیند لجن فعال است که در آن هر دو حالت رشد معلق و رشد چسبیده وجود دارد و به آن فرآیند دوگانه نیز می گویند. این فرآیند مشابه روش MBBR بوده با این تفاوت که در این روش روش مدیاهای رشد چسبیده به صورت ثابت هستند. مدیا یا حامل بیوفیلم ها در این روش از جنس اسفنج یا پلاستیک ساخته می شوند و چگالی آنها به آب نزدیک است.

هنگامی که باکتری ها بر روی سطح مدیا رشد می کنند و ضخامت لایه بیولوژیکی افزایش می یابد، به تدریج اکسیژن کافی به باکتری های لایه زیرین نمی رسد و همین موضوع باعث ایجاد شرایط آنوکسیک شده و امکان حذف بیولوژیکی ازت فراهم می شود که یکی از مزایای روش IFAS است. در سایر روش های لجن فعال به دلیل وجود اکسیژن کافی در مخزن هوادهی شرایط آنوکسیک ایجاد نشده و امکان حذف ازت وجود ندارد.

فرآیند IFAS معمولا به عنوان راه حلی به منظور ارتقای ظرفیت فرآیند لجن فعال متعارف مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه بهره گیری از تکنولوژی ها و فرآیند های نوین و روز دنیا از جمله IFAS و MBBR با توجه به راندمان بسیار بالا در حذف آلاینده ها در حال گسترش می باشد.

فرآیند هوادهی گسترده (EAAS)

از بین روش های تصفیه فاضلاب این روش نوع تغییر یافته روش لجن فعال متعارف است که در آن با افزایش زمان ماند هیدرولیکی (HRT) و سن لجن تولیدی (SRT) و کاهش بارگذاری آلی سیستم، حجم لجن تولیدی به حداقل می رسد. در این روش نسبت به روش متعارفی حجم

مخزن هوادهی بیشتر بوده بنابراین در مقابل شوک های آلی و هیدرولیکی مقاوم تر می باشد.

از مزایای پکیج تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده به موارد زیر می توان اشاره نمود:

۱- راندمان بیشتر از ۹۰ درصد در تصفیه فاضلاب

۲- عدم ایجاد بوهای نامطبوع

۳- بهره برداری ساده و کم هزینه

۴- مقاوم در برابر نوسانات دبی ورودی

۵- عدم نیاز به تجهیزات اضافی برای تثبیت و پردازش لجن

این روش به صورت واحد های پیش ساخته برای تصفیه فاضلاب جوامع کوچک کاربرد بسیار گسترده ای دارد. این روش معمولا به صورت پکیج های فلزی، کامپوزیتی و پلی اتیلنی برای جوامع کوچک به و صورت تصفیه خانه های بتنی برای جوامع بزرگ  طراحی و اجرا می گردد.

فرآیند راکتور بیولوژیکی غشائی (MBR)

فرآیند راکتور بیولوژیکی غشایی نیز از انواع فرآیند لجن فعال بوده با این تفاوت که عملیات  جداسازی لجن از آب توسط یک سیستم میکروفیلتراسیون به انجام می­ رسد. سیستم میکروفیلتراسیون را می ­توان هم در مخزن هوادهی و هم در خارج آن تعبیه نمود. این سیستم توانایی حذف ذرات با قطر بیشتر از محدوده ۰/۴-۰/۱ میکرومتر را دارد.

از مزایای این روش:

۱- جداسازی کامل توده بیولوژیکی از آب

۲- حذف مخزن ته نشینی

۳- امکان کاهش حجم مخزن هوادهی به دلیل استفاده از MLSS بالا

۴- اشغال فضای بسیار کمتر نسبت به سایر روش های فرآیند لجن فعال می باشد.

فرآیند راکتور ناپیوسته متوالی (SBR)

فرآیند SBR نیز از انواع فرآیند لجن فعال متعارف است با این تفاوت که در این روش نسبت به روش های تصفیه فاضلاب دیگر، سیستم از حالت پیوسته به حالت ناپیوسته تبدیل شده و تمامی عملیات تنها در یک مخزن انجام می شود. راکتور SBR دارای پنج مرحله پر شدن، هوادهی و واکنش، ته نشینی، تخلیه و در صورت نیاز برای افزایش مقاومت در برابر دبی های بالاتر دارای مرحله سکون نیز می باشد.

مزایای فرآیند SBR نسبت به لجن فعال متعارفی عبارت است از:

۱- امکان ساخت به صورت مدولار وجود دارد.

۲- عدم نیاز به واحد ته نشینی ثانویه و همچنین سیستم برگشت لجن

۳-می توان به عنوان سلکتور از این راکتور استفاده نمود تا از رشد میکرو ارگانیسم های رشته ای و عمل حجیم شدن لجن جلوگیری شود.

۴- برای ظرفیت های پایین از لحاظ اقتصادی بسیار مناسب می باشد.

۵- در این روش مقدار TSS به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد و این امر باعث کاهش مقدار COD و BOD₅ پساب خروجی نیز خواهد شد.

۶- پکیج های ساخته شده به روش SBR دارای قابلیت تغییر روش بهره برداری می باشند. یعنی می توان برای حذف مواد مغذی مختلف از این فرآیند در پکیج تصفیه فاضلاب استفاده نمود.