مقدمه

مشکلات ته نشینی: در تصفیه خانه های فاضلاب لجن فعال، با در نظر گرفتن زمان ماند کامل برای ذرات جامد می توان میزان لجن خالص تولیدی را کاهش داد. زمانی که زمان ماند جامدات کامل می شود، غلظت MLSS و MLVSS به وضعیت پایداری می رسد و بازده مشاهده شده به صفر میل می کند. تولید لجن به عوامل مختلفی نظیر میزان تجزیه پذیری مواد آلی به روش بیولوژیکی، بار جرمی تصفیه خانه، نرخ کاهش سلول های میکروبی به وسیله ی تنفس خود خوری یا فساد سلولی بستگی دارد.

با توجه به ماهیت روش تصفیه ی لجن فعال، روزانه مقادیر زیادی لجن مازاد متناسب با بار سوبستره در جریان ورودی تولید می شود. با توجه به اینکه هزینه های مدیریت و تصفیه ی لجن حدود ۵۰ درصد هزینه های ساخت و بهره برداری تصفیه خانه می باشد، اخیرا بسیاری از مطالعات به بررسی کاهش تولید لجن در تصفیه خانه ی لجن فعال متمایل شده اند.

مطالعه انجام شده

در این مطالعه مشکلات ته نشینی به وجود آمده در فرآیند لجن فعال بررسی می شود. به طور کلی مشکلات ناشی از ته نشینی به دو دسته یعنی مشکلات مرتبط با گاز و مشکلاتی که با گاز مرتبط نیستند تقسیم می شوند. از جمله مشکلات ناشی از گاز می توان به شناوری لجن به علت هوادهی، گاز های ناشی از دنیتریفیکاسیون و تخمیر بی هوازی اشاره کنیم. تشکیل لخته های بیولوژیکی ضعیف در تصفیه ی فاضلاب باعث بروز مشکلاتی نظیر ته نشینی ضعیف در زلال ساز، جریان خروجی کدر و تاثیر منفی در آب گیری لجن می شوند.

برای این منظور دو تصفیه خانه ی یکسان که به منظور تصفیه ی فاضلاب کشتارگاه، با زمان ماند کامل لجن بهره برداری می شدند مورد ارزیابی قرار گرفتند. این سیستم تصفیه از ادغام دو مرحله ی تصفیه یعنی نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون همزمان (SNdN) با زمان ماند هیدرولیکی و زمان ماند لجن طولانی و اختلاط کامل با هوادهی گسترده (PCMAS) به همراه مرحله ی تصفیه ی دنیتریفیکاسیون اولیه تشکیل می شد.

بررسی نتایج

سیستم PCMAS تحت شرایط هوادهی زیاد، زمان ماند هیدرولیکی بالا، ماند کامل لجن و نرخ بالای بازگشت لجن بهره برداری شد. جریان بعد از خروج از مرحله ی SNdN، وارد مرحله ی PCMAS می شد. سیستم PCMAS نه تنها با داشتن زمان ماند کامل لجن، زمان ماند هیدرولیکی و غلظت اکسیژن محلول بالا بلکه اساسا به دلیل غلظت بالای بیومس (زیست توده) عملکرد فرآیند را افزایش داد. به منظور آنالیز و بررسی عملکرد هر دو سیستم نیز، ۶ مورد برای بررسی و نمونه برداری انتخاب شدند:

1. جریان ورودی به تانک هوازی/انوکسیک سیستم
2. SNdNجریان ورودی به سیستم PCMAS
3. جریان خروجی از تصفیه خانه

سه نقطه نیز برای پایش غلظت MLSS و MLVSS در نظر گرفته شدند:

4. تانک هوازی/انوکسیک سیستم SNdN
5. تانک هوادهی سیستم PCMAS
6. خط برگشت لجن

در تصفیه خانه های شماره ی ۱ و ۲مشخصه های جریان ورودی و جریان خروجی، تراکم لجن، بازده مشاهده شده، سرعت ته نشینی و شاخص حجم لجن به مدت ۴۲۵ و ۳۷۰ روز بعد از راه اندازی تحت نظارت قرار گرفتند. جریان ورودی به تصفیه خانه ی شماره ی ۲ حاوی مقادیر بالایی از نیتروژن بود، به همین علت مقادیر زیادی از گاز نیتروژن در زلال ساز تولید شد.

در جریان ورودی به تصفیه خانه ی شماره ۱ نسبت COD:N:P نزدیک به مقادیر معمول و برابر ۱۰۰:۵:۱ بود، به همین علت مقادیر کم گاز تولید شده در زلال ساز، به دلیل رخ دادن محدود فرآیند دنیتریفیکاسیون – نتوانست باعث شناوری لجن شود. در صورتی که نسبت COD:N:P در جریان ورودی به تصفیه خانه ی شماره ی ۲، بیش از حدود معمول بود و همین امر موجب تولید مقادیر زیادی از گاز های حاصل از دنیتریفیکاسیون و رخ دادن پدیده ی شناوری لجن در زلال ساز این تصفیه خانه شد.

نتیجه گیری

در نهایت می توان اینطور نتیجه گیری کرد که در صورتی که نسبت COD:N:P به مقدار ۱۰۰:۵:۱ نزدیک باشد و نرخ لجن فعال برگشتی هم بالا باشد، تصفیه خانه ی فاضلاب با زمان ماند کامل لجن، بدون مشکلات ته نشینی ناشی از آزاد شدن گاز ها عمل می کند. بر عکس، زمانی که نسبت COD:N:P بالا و در حدود ۱۰۰:۱۲:۱ باشد، مقادیر زیاد گازهای تولید شده در زلال ساز که ناشی از دنیتریفیکاسیون است موجب رخ دادن پدیده ی شناوری لجن خواهد شد.

راه حل

با افزایش غلظت اکسیژن محلول در زلال ساز، نرخ بازگشت لجن و انجام دنیتریفیکاسیون قبل از تانک ته نشینی می توان این مشکل از مشکلات ته نشینی را حل کرد.

مطالب مرتبط در زمینه مشکلات ته نشینی:

پکیج فاضلاب

پکیج تصفیه فاضلاب

تصفیه فاضلاب

تصفیه خانه فاضلاب

تصفیه فاضلاب صنعتی

نوشته های مفید در زمینه مشکلات ته نشینی:

طراحی وساخت پکیج تصفیه فاضلاب

ساخت و مونتاژ پکیج تصفیه فاضلاب

کربن فعال در تصفیه فاضلاب کاربردها و استفاده

تصفیه فاضلاب بهداشتی

فرایند EAAS

فرایند MBBR

فرایند IFAS

نوشته مشکلات ته نشینی در فرآیند لجن فعال اولین بار در شرکت زيست آب پژوهش ®| پکیج تصفیه فاضلاب | شرکت تصفیه فاضلاب | تصفیه آب. پدیدار شد.

تصفیه خانه آب قلیان سنندج توسط شرکت زیست آب پزوهش در دو مدول به ظرفیت ۶۰ لیتردرثانیه طراحی و احداث شده است

نوشته تصفیه خانه آب قلیان سنندج اولین بار در شرکت زيست آب پژوهش ®| پکیج تصفیه فاضلاب | شرکت تصفیه فاضلاب | تصفیه آب. پدیدار شد.

ضرورت تصفیه آب

تصفیه آب شرب از اهمیت ویژه ای برخوردار است. زیرا حیات و سلامت انسان به طور مستقیمی با آب در ارتباط است. به طور کلی تصفیه آب به فرآیندی گفته می شود که طی آن عملیاتی بر روی آب صورت گیرد و آب را قابل مصرف برای مصرف نهایی نمایند.

گاهی عملیات تصفیه آب به خوبی انجام نمی گیرد. همین امر باعث بروز مشکلات و مسائلی می گردد. استفاده از آب آلوده در شرب و مصارف بهداشتی، باعث ایجاد بیماری هایی همچون زردی (Juandice)، حصبه (Typhoid) و وبا (Cholera) می شود. در حقیقت می توان گفت که عامل حدود ۸۰ درصد از بیماری های موجود در سراسر جهان، عفونت های ناشی از آب آلوده است. طبق استاندارد EPA، آلاینده های موجود در آب شرب به شش گروه تقسیم می شوند: میکروارگانیسم ها، مواد ضد عفونی کننده، تولیدات جانبی ضد عفونی کننده ها، مواد آلی شیمیایی، مواد غیر آلی شیمیایی و مواد پرتو زا.

مراحل تصفیه آب

مراحل تصفیه ی متداول آب شرب به صورت زیر است:

پیش کلر زنی (در صورت وجود جلبک در آب خام ورودی به تصفیه خانه)

هوادهی

انعقاد

لخته سازی

ته نشینی

فیلتراسیون

کلر زنی (به منظور حذف باکتری، ویروس و عوامل بیماری زا)

بسته به اینکه آب قرار است برای چه مصرفی تصفیه شود، مراحل تصفیه متفاوت خواهد بود. کیفیت آب خام ورودی به تصفیه خانه و استاندارد خروجی آن نقش مهمی در تعیین مراحل تصفیه دارد. برای مثال ممکن است آب خام ورودی از منابع زیر زمینی برداشت شود. در صورت آلوده نبودن منبع آب زیرزمینی و بالا بودن کیفیت آن، گاهی قرار دادن واحد هوادهی به منظور رفع بو (حذف گاز هایی مانند هیدروژن سولفید) و فلزات محلول مانند آهن و منگنز و واحد گند زدایی، آب را تا حد زیادی تصفیه می نماید.

گاهی نیز ممکن است کیفیت آب خام ورودی به قدری پایین باشد که از تمامی مراحل تصفیه استفاده شود. به طور کلی می توان گفت عملیات تصفیه باید به گونه ای صورت گیرد که ترکیبات آب خام به اندازه ی کافی حذف شوند و آب خروجی از تصفیه خانه برای مصرف شرب آماده شود.

عدم وجود آب قابل شرب، حیات و سلامت انسان ها را در برخی نقاط دنیا با بحران جدی مواجه نموده است. با توجه به این مشکل، اهمیت صرفه جویی در مصرف آب و همچنین تصفیه ی صحیح آب شرب در تصفیه خانه اهمیت بیشتری می یابد.

نوشته تصفیه آب شرب اولین بار در شرکت زيست آب پژوهش ®| پکیج تصفیه فاضلاب | شرکت تصفیه فاضلاب | تصفیه آب. پدیدار شد.

مقدمه

انتشار مواد دارویی در محیط آبی و خاکی آثار مخربی بر روی اکوسیستم دارد و به همین علت حذف مواد دارویی مورد توجه قرار گرفته است. مواد دارویی به گونه ای طراحی می شوند که در غلظت های پایین، زیست تخریب پذیر باشند اما همچنان خطر استفاده از آب یا غذایی که حاوی باقیمانده ی مواد دارویی باشد برای انسان وجود دارد.

وجود مواد دارویی در ادرار و مدفوع انسان پس از مصرف و همچنین عرضه ی غیر قانونی و غیر قابل کنترل دارو، باعث ایجاد بار دارویی بالایی در فاضلاب های ورودی به تصفیه خانه های فاضلاب شده است. از گذشته، به علت وارد شدن مواد دارویی محلول از پساب تصفیه شده به داخل طبیعت، منجر به استفاده از روش های فیزیکی-شیمیایی به منظور پاک سازی پساب خروجی از تصفیه خانه های فاضلاب لجن فعال شد.

کلیات تحقیق

کربن فعال به علت داشتن ظرفیت جذب بالای مواد دارویی، در تصفیه ی پساب خروجی از تصفیه خانه ی فاضلاب به روش لجن فعال متعارف استفاده می شود. ازن زنی هم فرآیند متداولی برای از بین بردن میکرو آلاینده های آلی می باشد. به هر حال در مقایسه با تصفیه ی بیولوژیکی هر دو روش کربن فعال و ازن زنی، مصرف انرژی و هزینه های مرتبط با تصفیه خانه ی فاضلاب را بالا می برند. در طی سال های اخیر، تحقیق بر روی استفاده از راکتور هایی که امکان تشکیل بیوفیلم (لایه ی بیولوژیکی) در آن ها وجود دارد شروع شد.

تفاوت زیادی در راندمان حذف مواد دارویی به وسیله ی روش MBBR و CAS وجود دارد. تحقیقات نشان می دهد که روش MBBR نسبت به روش CAS راندمان حذف مواد دارویی بالاتری دارد. برای مثال به ازای واحد بیومس (زیست توده)، نرخ حذف مواد دارویی در روش MBBR از روش CAS بیشتر است. به علاوه دارویی مثل دیکلوفناک با سرعت آرامی توسط روش MBBR حذف می شود در صورتی که روش CAS نمی توانست این دارو را حذف نماید. در این تحقیق بررسی شد که آیا روش MBBR می تواند به منظور پاکسازی مواد دارویی از پساب خروجی تصفیه خانه ی لجن فعال متداول استفاده شود یا خیر.

روش تحقیق

به منظور انجام آزمایش در این تحقیق از پساب خروجی از تصفیه خانه ی فاضلابی در دانمارک که به روش لجن فعال متداول (با حذف BOD، نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون) بهره برداری می شد، استفاده گردید. آزمایش شامل سه راکتور شیشه ای یکسان، هر کدام با ظرفیت ۶۰۰ لیتر و درصد پر شدگی ۵۰ درصد بود. همچنین هر راکتور به منظور داشتن اکسیژن خالص و اختلاط، به وسیله ی جریان هوا با نرخ ۳۰۰ لیتر بر ثانیه هوادهی می شد.

دو راکتور MBBR به منظور پاک سازی، توسط پساب خروجی خوراک دهی می شدند و راکتور سوم، با هدف افزایش رشد بیوفیلم (لایه ی بیولوژیکی) توسط فاضلاب خام ورودی تغذیه می شد. بعد از گذشت دو روز، تغذیه ی دو سیستم MBBR عوض شد. این تغییرات در خوراک دهی سه بار در هفته صورت می گرفت. همچنین انکوباسیون و رشد دادن بیوفیلم ها، ۴ ماه قبل از انجام آزمایش صورت گرفت. در این مدت زمان، نرخ جریان ۶ لیتر بر ساعت و زمان ماند هیدرولیکی هر راکتور ۰.۵ ساعت در نظر گرفته شد. به منظور بررسی اثر مبادله ی تغذیه در خوراک دهی راکتور ها، میزان حذف DOC و NH₄⁺-N، دو روز یک بار و بین هر تغییر بررسی می شد.

روش آزمایش

در این آزمایش علاوه بر بررسی اثر گذاری روش MBBR در حذف مواد دارویی، مقایسه ای هم بین رژیم جریان منقطع و متوالی صورت گرفت.

در راکتور با جریان منقطع، برای اطمینان از اینکه تمامی ترکیبات در راکتور وجود دارند، مخلوطی از ترکیبات مختلف با غلظت های بین ۳ تا ۲۰ میلی گرم در لیتر که در ۵۰۰ میکرو لیتر متانول حل شده بودند به هر راکتور اضافه شد. این محلول اضافه شده در نهایت COD معادل ۲۰۰ میلی گرم بر لیتر را در هر راکتور ایجاد نمود.

در راکتور با جریان متوالی، حذف مواد دارویی در جریان پیوسته (ورودی-خروجی متوالی) بررسی شد.در این آزمایش، زمان ماند کل در هر دو راکتور ۱ ساعت (۴ ماه قبل از نمونه برداری) و زمان ماند کل در هر راکتور ۴ ساعت (۱ هفته قبل از نمونه برداری) بود.

نتیجه گیری

راندمان حذف ترکیبات دارویی مختلفی در این آزمایش مورد بررسی قرار گرفت که گروه آنتی بیوتیک، داروهای تنظیم کننده ی جریان خون، داروهای ضد درد و ضد افسردگی از این دست بودند.

بعد از آماده سازی راکتورها، نمونه برداری از هر راکتور انجام گرفت و نتایج آزمایش در رابطه با راندمان حذف مواد دارویی مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج نشان داد که بیوفیلم رشد کرده بر روی مدیا های موجود در راکتور MBBR، که متناوبا به وسیله ی BOD موجود در فاضلاب ته نشین شده خوراک دهی می شود، می تواند برای حذف مواد دارویی از پساب خروجی از تصفیه خانه ی فاضلاب لجن فعال متعارف مورد استفاده قرار گیرد.همچنین این بیوفیلم می تواند آمونیاک را تا حد بالایی حذف نماید. بیوفیلم موجود در راکتور MBBR که توسط جریان متوالی خوراک دهی می شد، ظرفیت کاهش و حذف مواد دارویی را که در روش لجن فعال متعارف حذف نمی شوند (نظیر دیکلوفناک) را نشان داد. طبق نتایج آزمایشات، داروی دیکلوفناک و آتنولول بیش از ۵۰ درصد از پساب خروجی از تصفیه خانه ی لجن فعال متعارف حذف شدند.

مطالب مرتبط در زمینه حذف پساب دارویی از پساب تصفیه خانه فاضلاب:

پکیج فاضلاب

پکیج تصفیه فاضلاب

تصفیه فاضلاب

تصفیه خانه فاضلاب

تصفیه فاضلاب صنعتی

نوشته های مفید در زمینه حذف پساب دارویی از پساب تصفیه خانه فاضلاب:

تصفیه فاضلاب صنایع هسته ای

فاضلاب صنایع نوشابه و آب میوه

تصفیه فاضلاب صنایع کاغذ سازی

فاضلاب قالیشویی

فاضلاب کارواش

تصفیه فاضلاب کارواش

تصفیه صنایع رنگ و رزین

تصفیه فاضلاب صنایع فولاد و آبکاری

تصفیه فاضلاب صنایع دامداری و کشاورزی

تصفیه فاضلاب صنایع غذایی و لبنی

تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی

نوشته حذف مواد دارویی از پساب تصفیه خانه فاضلاب MBBR اولین بار در شرکت زيست آب پژوهش ®| پکیج تصفیه فاضلاب | شرکت تصفیه فاضلاب | تصفیه آب. پدیدار شد.