پکیج کامپوزیتی تصفیه فاضلاب (GRP/FRP Sewage Package)

پکیج کامپوزیتی تصفیه فاضلاب (GRP/FRP Sewage Package)

شرکت رادزیست بزرگترین تولید کننده پکیج های تصفیه فاضلاب با بدنه کامپوزیتی در ایران است و اولین شرکتی است که پکیجهای تولیدی خود را به مدت 5 سال گارانتی می کند. پکیج های تصفیه فاضلاب ساخت رادزیست قابلیت نصب به صورت دفنی، نیمه مدفون و روزمینی را دارا می باشد. گارانتی تولید پساب تصفیه شده مطابق با استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست جزء تعهدات اصلی شرکت رادزیست است. تجهیزات به کار رفته در این پکیج ها، عمدتا اروپایی و از برندهای مرغوب بوده و عمر بدنه پکیج های تصفیه فاضلاب رادزیست بالای 50 سال می باشد.

مقدمه دلایل تصفیه فاضلاب،

یکی از عوامل مخرب محیط زیست، فاضلاب تولیدی ناشی از فعالیت جوامع انسانی است. این فاضلابها حاوی عناصر محلول، معلق و میکروارگانیسم های بیماریزای گوناگونی بوده و در صورت تخلیه کنترل نشده به محیط، خسارات جبران ناپذیری به منابع آب، خاک و هوا وارد می سازند و باعث انتشار و بروز انواع بیماری ها و همچنین در برخی موارد موجب صدمات جبران ناپذیر به اکوسیستم می گردند. نفوذ فاضلاب های انسانی از طریق چاه های جاذب به سفره آبهای زیرزمینی و یا از طریق کانال های روباز و سرپوشیده به آبهای سطحی و رودخانه ها، موجب آلوده شدن این منابع گشته و بشر را با خطر کمبود منابع آب آشامیدنی سالم و در واقع محدودیت منابع در دسترس روبرو نموده است، تا جایی که امروزه در سرتاسر ایران در کمتر جایی به آب جاری سالم و عاری از آلودگی ناشی از فعالیت انسانی دسترسی وجود دارد.

علاوه بر محدودیت ها، معضلات و تنگناهای به وجود آمده در عرصه تأمین منابع آب آشامیدنی سالم و کافی، هدایت فاضلابها به درون رودخانه ها و دریاها، محیط این آبها را برای زندگی آبزیان که یکی از منابع تأمین کننده غذای انسانها می باشند، غیرقابل تحمل نموده و ادامه زندگی آنها را شدیداً تهدید می نماید. انتشار انواع بیماریهای روده ای، انگلی و نظایر آن، ناشی از دفع نامناسب فاضلاب به آب های سطحی پذیرنده و نفوذ فاضلاب به سفره های آب زیرزمینی در بسیاری از مناطق کشور بیانگر این واقعیت است. لذا بمنظور دستیابی به اهداف توسعه پایدار، پیشگیری از انتشار آلودگی، تمرکز منابع آلاینده و بکارگیری تجهیزات کنترل آلودگی بعنوان راهبردی استراتژیک جهت کاهش اثرات نامطلوب زیست محیطی در دستور کار کشور قرار گرفته است. در همین راستا دستیابی به روش های عملی دفع صحیح فاضلاب شامل اجرای شبکه های جمع آوری فاضلاب، خطوط انتقال و احداث تصفیه خانه ها با توجه به ارزیابی فنی- اقتصادی طرح ها حتی برای مناطق مسکونی، جوامع و اجتماعات کوچک انسانی از قبیل شهرکهای اقماری و مجتمع های مسکونی، بمنظور حفاظت از محیط زیست، حفاظت منابع آب و به سامان در آوردن معضل تخلیه نامناسب و کنترل نشده فاضلاب انسانی و احداث تأسیسات کارآمد با توجه به شرایط منطقه، جهت تصفیه فاضلاب امری حیاتی بشمار می آید و از جایگاه ویژه ای برخوردار است. از اینرو جهت دستیابی به این مهم، طراحی مهندسی، ساخت و تولید سیستم های تصفیه فاضلاب در قالب فرآیندهای کارآمد با هزینه های اندک راهبری، بهره برداری و نگهداری در طول دوره طرح به عنوان راهکاری مناسب، باید بررسی و به مرحله اجراء برسد.

در پکیج طراحی شده توسط شرکت رادزیست شیمی کاسپین گزینه فرآیندی مورد استفاده فرآیند اصلاح شده و ارتقاء یافته A2/O با تلفیق فرآیند ABR، ناحیه انوکسیک (Anoxic) و فرآیند لجن فعال با مدیای ثابت (IFAS) در قالب بدنه کامپوزیتی (GRP/FRP)  می باشند که در ادامه به اختصار به تشریح این فرآیندها پرداخته خواهد شد. ابتدا به بررسی مقایسه جنس بدنه در هر دو گزینه پرداخته می شود. در خصوص انتخاب جنس بدنه و مصالح ارجح باید عنوان گردد که بر اساس تجربیات حاصله و با توجه به افزایش جهانی بهای فلزات مقاوم در برابر خوردگی و پوسیدگی (از قبیل St.S316L و St.S304)، افزایش هزینه حامل های انرژی و سوخت ها با توجه به طرح هدفمند شدن یارانه ها در کشور و همچنین مصالح ساختمانی و طول عمر سازه، براساس هزينه هاي سرمايه گذاري اوليه (اجراء و احداث) و هزينه هاي راهبری، بهره برداري، سرویس و نگهداري ساليانه، براساس شاخص های جهانی، استفاده از مصالح مقاوم به پوسیدگی (از قبیل GRP و ترکیبات کامپوزیتی) به لحاظ شرایط فنی، اقتصادی و زیست محیطی نسبت به فلزات ارجح می باشد. همچنین مشهودترین و عمده ترین معضل پکیج های با بدنه فلزی (فولاد ST.37) در واقع مشکل پوسیدگی، زنگ زدگی و خوردگی شیمیایی و میکروبی (بیولوژیکی) بدلیل استفاده از ترکیبات آهن در مقایسه با پکیج های مشابه با مصالح مقاوم تر و کارآمدتر (از قبیل ترکیبات کامپوزیتی و GRP) می باشد که در نتیجه آن افزایش چشمگیر هزینه های تعمیرات سالیانه و حتی ماهیانه تأسیسات و تجهیزات، تعویض قطعات و نیاز به سندبلاست دوباره، رنگ آمیزی دوره ای و پوشش دهی مجدد و … می باشد که در نهایت با افزایش هزینه های راهبری، بهره برداری و نگهداری رابطه مستقیم داشته و می تواند طرح تصفیه فاضلاب را با چالش های جدی در دراز مدت و حتی کوتاه مدت و میان مدت روبرو نماید. در خصوص پکیج های فلزی نیز باید اشاره نمود که خوردگي فولاد در واقع يک فرآيند الکتروشيميايي است. در صورتي که Fe(OH)3 محصول اصلي زنگ زدگي در فلزات باشد، انجام فرآيند خوردگي مشروط به حضور آب و اکسيژن مي باشد، لذا در محیط های مرطوب مانند تانک ها و مخازن حاوی فاضلاب، تجهیزات فلزی براحتی و بسرعت در بازه زمانی بسیار کوتاه خورده می شوند و در صورتي که تعميرات مربوطه انجام نشود تخريب و شکستگي ممکن است بطور کامل روي دهد که در اين حالت عمر مفيد تجهیز به اتمام رسيده است و به سرعت طی کمتر از چند سال از بین
می رود. همچنین مخاطرات ناشی از فرسودگی بدنه (در اثر خوردگی) می تواند باعث پاره شدن بدنه و ترکیدگی پکیج گردد که با در نظر نگرفتن خسارات مالی، مخاطرات جانی افراد محل و مشکلات زیست محیطی می تواند علاوه بر تبعات بهداشتی، حتی در پاره ای موارد فاجعه آور باشد. آمارهای موجود نشانگر آن است که سالیانه در جهان دو میلیارد دلار صرف جبران خسارات ناشی از خوردگی در سازه های فلزی می شود. متأسفانه هر ساله مبالغ هنگفتی از بودجه کشور به دلیل زیان های ناشی از خوردگی هدر می گردد که می توان با کمی تدبیر آن را مرتفع نمود. امروزه بخش عمده ای از صنایع کشور از مشکل خوردگی و تبعات هزینه ناشی از آن رنج می برند. خوردگی در ایران در سال 1379 معادل 2,700 میلیارد ریال (بر اساس 5 درصد از تولید ناخالص ملی) برآورد شده است. (مرجع: برگرفته از نشریه خوردگی، سال چهارم شماره 11 و 12- سال 1382).

با کاربرد ترکیبات کامپوزیتی بعنوان ساختار اصلی بدنه پکیج های تصفیه فاضلاب مشکلاتي نظير پوسیدگی، خوردگي و زنگ زدگي اتفاق نمي افتند. واقعیات نشان می دهد، برخلاف فولاد، یک تجهیز یا سازه ساخته شده از کامپوزیت (GRP) در برابر خوردگی شیمیایی و بیولوژیک ناشی از میکروارگانیسم های فاضلاب مقاومت بالایی دارد و در اثر تغییرات دمایی آب نیز دچار تغییر طول و انقباض وانبساط سازه ای نمی شود. این سازه ها نیاز چندانی به تعمیر و بازرسی ندارند و تا چندین برابر سازه های متداول عمر می کنند.

1- تشریح و معرفی واحدهای فرآیندی و عملیاتی پکیج تصفیه پیشرفته فاضلاب

در طراحی و ساخت پکیج های این شرکت واحدها و فرآیندهای تصفیه به ترتیب زیر در پکیج پیشنهادی مورد استفاده قرار می گیرند:

شایان ذکر است براساس نوع و ماهیت فاضلاب خام و کاربرد پساب برای مصارف خاص و همچنین شرایط فنی پروژه، ترکیب و چیدمان واحدهای فرآیندی ممکن است تغییر یابد و روش های تصفیه دستخوش تغییراتی گردد.

1-1- فرآیند پیشنهادی پکیج (فرآیند چندمرحله ای و ارتقاء یافته A2/O)

فرآیند پیشنهادی در این پکیج بهینه ترین و پیشرفته ترین فرآیند حال حاضر جهان بوده و تلفیقی از واحد متعادل ساز جریان، فرآیند UABR، ناحیه پیش انوکسیک، فرآیند لجن فعال با رشد چسبیده بر روی مدیاهای ثابت (فرآیند هوازی رشد مرکب معلق و چسبيده (CSAG) یا IFAS) می باشد.

ترتیب کلی استقرار واحدهای فرآیندی بصورت زیر خواهد بود:

1- راکتور بیهوازی بافل دار هیبریدی با منطقه تجمع لجن(H-ABR)

(HYBRID- Anaerobic Baffled Reactor)

2- راکتور بي اكسي‍‍‍ژن يا انوکسیک (Pre-Anoxic)

3- فرآیند هوازی رشد مرکب معلق و چسبيده (CSAG)

Combined Suspended and Attached Growth)) یا رشد چسبیده با مدیای ثابت IFAS

(Integrated Fixed Film Activated Sludge)

4- واحد ته نشینی (حوض زلال ساز) همراه با صفحات و تیغه های شیبدار لاملاء

5- واحد فیلتراسیون تحت فشار (صافی شنی)-PSF (در صورت نیاز و ضرورت طرح و الزام به دستیابی به کیفیت پساب جهت استفاده در موارد خاص از قبیل استفاده مجدد، بازیابی و بازچرخانی)

6- سامانه گندزدایی (روش کلرزنی نهائی)- Post-Chlorination یا ازن زنی (AOP/Ozonation)

 

– شمای کلی فرآیند چندمرحله ای A2/O ارتقاء یافته در پکیج های تولیدی این شرکت:

 

 

 

 

نمونه های اجراء شده از پکیج ساخت رادزیست شیمی کاسپین  با بدنه کامپوزیتی بصورت دفنی و زیرزمینی

در ظرفیت های مختلف و شرایط اقلیمی متفاوت

1-1-1- راکتور بیهوازی بافل دار هیبریدی با منطقه تجمع لجن (H-ABR)

بطور کلی در پکیج طراحی شده توسط این شرکت در قسمت ابتدائی واحدی بعنوان راکتور بیهوازی بافل دار هیبریدی در نظر گرفته شده و در نقاط مختلف راکتور، منطقه تجمع لجن (H-ABR) پیش بینی شده است و کلیه تیغه گذاری ها و بافل های جداکننده همراه با ناحیه تجمع و تغلیظ لجن در این بخش تعبیه می گردد.این فرآیند جهت هضم اولیه BOD، COD و کاهش TSS پیش بینی شده است. از سوئی با توجه به تغييرات شديد کيفيت و کميت فاضلاب هاي تولیدی در اجتماعات کوچک از قبیل مجتمع های انسانی و اثرات نامطلوب آن بر روي تأسیسات و سيستم هاي پایین دستی من جمله فرآیندهای تصفيه بيولوژيکي، يکنواخت سازي کمي و کيفي فاضلاب ضروري مي باشد.لذا در طرح پکیج حاضر، علاوه بر تجزیه پذیری آلاینده های مقاوم و سخت تجزیه پذیر (گزنوبیوتیک)، این بخش در واقع بمنظور آرام کردن جریان ورودی، جمع آوری، ذخیره و همچنین متناسب سازی و یکنواخت کردن مشخصه های کمی و کیفی فاضلاب (از لحاظ بارآلی، رنگ، درجه حرارت، pH و…) جهت هدایت به واحدهای بعدی نیز کارائی دارد.در این طرح ناحیه بیهوازی بمنظور آزادسازی فسفر و ذخیره آن در لجن برگشتی و نهایتاً حذف آن نیز کاربرد دارد. بخش بیهوازی جهت حذف مؤثر COD و هضم بیولوژیکی کف و شوینده ها و کاهش تأثیر و بی اثرسازی سمیت مواد شوینده، پاک کننده و دترجنت ها و کاهش سمیت مواد حاوی ترکیبات بازدارنده بسیار کارآمد و مؤثر خواهد بود.شایان ذکر است یکی از مهمترین اهداف پیش بینی این ناحیه بیهوازی در طراحی پکیج ها علاوه بر شکستن BOD و COD و تسهیل هضم مواد آلی، آزادسازی فسفر و ذخیره آن در لجن برگشتی و نهایتاً کاهش غلظت فسفات می باشد. بنابراین این پکیج ها توانایی حذف بیولوژیکی فسفر (BPR) و در اصل کاهش مواد مغذی یا نوترینت ها را دارند. از اینرو فرآیند بی هوازی (H-ABR) قبل از ناحیه انوکسیک واقع شده و برگشت لجن فعال (RAS) حاوی فسفر ذخیره شده از حوض زلال ساز به ابتدای راکتور بی هوازی توسط یک دستگاه پمپ ایرلیفت صورت می پذیرد.سیستم های تصفیه بیهوازی بافل دار هیبریدی با منطقه تجمع لجن جهت تصفیه فاضلاب هائی با کیفیت های متفاوت و با نوسانات بالا بسیار مناسب می باشند، بگونه ای که می توانند فاضلابهای حاوی شوک های بار آلی و شوک های بار هیدرولیکی را به راحتی تصفیه نمایند. همچنین فاضلاب های بهداشتی حاوی مواد شوینده و گندزدا، پاک کننده ها، کفزا، ترکیبات بازدانده و فاضلاب هایی که دارای نوسان درجه حرارت می باشند، توسط این سیستم ها با راندمان بالا قابل تصفیه می باشند.

– شمائی از نحوه عملکرد راکتور بیهوازی بافل دار هیبریدی با منطقه تجمع لجن (H-ABR)

 

معمولاً مجتمع های مسکونی مستقر در اجتماعات کوچک و اجتماعاتی از قبیل شهرک ها یا هرگونه اجتماع کوچک دیگر، اغلب بدلیل وجود نوسانات الگوی مصرف آب و معمولاً تغییرات کمی در نمودار جریان فاضلاب تولیدی در طی ساعات شبانه روز، ضرایب پیک و حداقل ساعتی و روزانه مصرف آب و تولید فاضلاب دارای نوساناتی مي باشند. بنابراین بمنظور دستيابي به يک راهکار مؤثر براي کنترل فاضلابهای تولیدی در اجتماعات کوچک بمنظور کنترل نوسانات ناشی از تغييرات شديد کيفيت و کميت فاضلاب ورودی و یکنواخت کردن مشخصه های کمی و کیفی فاضلاب و جلوگیری از ایجاد اثرات نامطلوب تخلیه های یکباره (منقطع) بر روي فرآیند هاي تصفيه بيولوژيکي، در طرح این پکیج نیز يکنواخت سازي کمي و کيفي فاضلاب پیش بینی گردیده است. هرچند که فرآیندهاي هوادهی گسترده با رشد چسبیده (با کاربرد مدیای ثابت) قادر به تحمل تغييرات ميزان جريان و بار آلي مي باشند، ولي اين تغييرات در کارآئي حذف آنها بي تأثير نبوده و سیستم را تحت تأثير قرار مي دهد. در واحد بی هوازی UABR بدلیل وجود دیواره های مانع (بافل یا آرام کننده) با جریان رو به پایین و رو به بالا در ابتدای مسیر جریان ورودی، این بخش بعنوان یک واحد متعادل ساز جریان عمل نموده و جریان فاضلاب را بصورت آرام و با کیفیت یکنواخت (از لحاظ بارآلی، رنگ، درجه حرارت، pH و…) به واحد بعدی هدایت می نماید.

– معرفی و تشریح مزایای راکتور بیهوازی بافل دار هیبریدی

الف) از نظر ساختاری

1- بخش متحرک جهت طراحی در این فرآیند وجود ندارد (تمام بخش ها و محفظه ها ثابت و فیکس هستند).

2- اختلاط مکانیکی وجود ندارد و نیازی به یکنواخت کردن فاضلاب نمی باشد.

3- هزینه ساخت و احداث این واحد بسیار پایین می باشد و در کل ارزان است.

4- حجم کمی جهت تصفیه فاضلاب (نسبت به سایر فرآیندها) احتیاج دارد بنابراین فضای کمی را اشغال می نماید.

5- در این فرآیند گرفتگی واحدها و بخش ها وجود ندارد.

6- پدیده پخش شدن لجن در فاضلاب و حجیم شدن در این فرآیند حداقل است.

7- هزینه های بهره برداری، راهبری، راه اندازی و نگهداری بسیار پایین است.

8- هیچگونه تجهیزات برقی و الکتریکی در این فرآیند مورد استفاده نمی باشد بنابراین هزینه برق مصرفی صفر است.

9- تجهیزات مکانیکی و لوله کشی خاصی در این فرآیند مورد نیاز نمی باشد.

 

ب) از لحاظ تولید بیومس (جرم زنده)

1- میزان لجن تولیدی در این فرآیند بسیار پایین است و نیاز به تخلیه لجن بسیار کم بوده و طولانی مدت می باشد.

2- زمان ماند جامدات سلولی (MCRT) در این فرآیند بالاست.

3- نیازی به تجهیزات خاصی جهت جداسازی گاز یا پردازش لجن ندارد.

4- با توجه به پایین بودن میزان لجن تولیدی در این فرآیند، لجن آن هر چند سال یکبار نیاز به تخلیه و دفع دارد، از این رو نیاز به ساخت و احداث تجهیزات هضم، تغلیظ و خشک کردن لجن نبوده و یا بسیار کم مورد استفاده می باشند، بنابراین ضرورت در ساخت این تجهیزات دیده نمی شود.

 

ج) از لحاظ بهره برداری، راه اندازی و نگهداری سیستم

1- زمان ماند هیدرولیکی (HRT) در این سیستم بالاست و راندمان تجزیه آلابنده های مقاوم و ترکیبات سخت تجزیه پذیر و گزنوبیوتیک بالا می رود.

2- در کل بهره برداری از این سیستم به دلیل سادگی آن بسیار آسان است و نیاز به افراد با تجربه و متخصص ندارد.

3- به میزان بسیار زیادی در برابر شوک های ناشی از بار آلی وارده مقاوم می باشد.

4- در برابر شوک های ناشی از بار هیدرولیکی نیز مقاوم می باشد.

5- افت جریان دراتاقک های راکتور بسیار ناچیز است و می توان از آن صرفنظر کرد.

6- در برابر مواد سمی موجود در جریان فاضلاب خام ورودی مقاوم است.

7- به دلیل کم بودن لجن تولیدی و دفعی نیاز به بهره بردار متخصص نبوده و مشکلات بهره برداری آن حداقل است.

8- نگهداری از این واحد بدلیل حداقل تجهیزات موجود، بسیار ساده است.

9- هزینه تعمیر و تعویض تجهیزات آن در حداقل مقدار خود است.

10- به دلیل پذیرش بار آلی زیاد، حجم این راکتورها پایین بوده بنابراین زمین مورد نیاز جهت ساخت این فرآیندها بسیار کم می باشد که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند.

11- به دلیل نیاز به زمین کم جهت احداث این فرآیند می توان در جاهایی که زمین در دسترس نیست یا گران قیمت است از این فرآیند بعنوان یک فرآیند برتر جهت تصفیه فاضلاب استفاده نمود.

12- با توجه به ماهیت فرآیند، نیازی به تجهیزات ابزار دقیق و پایش سیستم نمی باشد که این موارد باعث کاهش هزینه های ساخت و بهره برداری تصفیه خانه می گردد و مشکلات بهره برداری و نگهداری را به حداقل می رساند.

 

1-1-2- راکتور انوکسیک (Anoxic) یا بی اکسیژن

در طرح پکیج حاضر بعد از راکتور بیهوازی بافل دار هیبریدی با منطقه تجمع لجن (H-ABR) و قبل از تانک هوادهی حجمی متانسب با ظرفیت درخواستی و مورد نیاز طرح بعنوان راکتور بی اکسیژن یا انوکسیک جهت نیتریفیکاسیون و حذف نیتروژن در نظر گرفته شده است. در فرآیند پیشنهادی در این پکیج، یک ناحیه انوکسیک (Anoxic) یا بی اکسیژن بمنظور انجام عمل دنیتریفیکاسیون و حذف نیتروژن از فاضلاب نيز به سیستم اضافه شده و در اصل سیستم از سه ناحیه تشکیل شده است. بطور معمول، زمان ماند در ناحیه بی هوازی 5/1-5/0 ساعت، در ناحیه انوکسیک 1- 5/0 ساعت (بطور بهینه 1 ساعت) و در ناحیه هوازی 8-4 ساعت است.در این ناحیه (انوکسیک) غلظت اکسیژن محلول در فاضلاب کاهش یافته اما اکسیژن باند شده بصورت شیمیایی در ترکیبات نیترات و نیتریت وجود دارد و از طریق جریان برگشتی از حوض هوادهی، این ترکیبات به شکل مایع مخلوط معلق به ناحیه انوکسیک تزریق می گردد، که در این صورت غلظت نیترات در ناحیه انوکسیک به حداقل می رسد، بنابراین در جریان پساب برگشتی از انتهای تانک هوادهی به ابتدای ناحیه انوکسیک غلظت نیترات بمیزان چشمگیری کاهش می یابد.زمان ماند جامدات در این سیستم، بطور معمول در گستره 5 تا 25 روز و غلظت MLSS در محدوده 4,000-3,000 میلی گرم در لیتر پیشنهاد شده است. غلظت متوسط اکسیژن محلول در ناحیه انوکسیک کمتر از 1 میلی گرم در لیتر (7/0- 5/0 میلی گرم در لیتر) می باشد. بنابراین این پکیج ها توانايي انجام عمل نیتریفیکاسیون/ دنیتریفیکاسیون همزمان (SNdN) و در نهایت حذف بیولوژیکی نیترات (BNR) را نیز دارد. بمنظور حذف نیترات یک خط برگشت جریان از انتهای راکتور هوادهی فاضلاب را به ابتدای ناحیه انوکسیک برمی گرداند. این برگشت جریان توسط یک دستگاه پمپ ایرلیفت (Airlift Pump) صورت می پذیرد. با توجه به اینکه ناحیه انوکسیک قبل از فرآیند هوادهی واقع شده در مراجع معتبر تحت عنوان “پیش انوکسیک “(Pre-Anoxic) معرفی شده است.

1-1-3- فرآیند هوازی رشد مرکب معلق و چسبيده (CSAG) یا فیکسد فیلم (IFAS)

– لايه ثابت/ Fixed Film(رشد چسبيده/ Attached Growth)

سيستم‌هاي لايه ثابت، كه سيستم‌هاي رشد چسبيده نيز ناميده مي‌شوند، فرآيندهاي بيولوژيكي تصفيه هستند كه از بستر نگهدارنده به عنوان يك زيرلايه فيزيكي براي رشد توده زيستي استفاده مي‌كنند. لايه زنده یا بیوفیلم (Biofilm)، كه اجتماع ميكروارگانيسم‌هاي محصور روي زيرلايه نگهدارنده (كه بستر يا حامل لايه زنده نيز ناميده مي‌شود) گسترش مي‌يابد و هنگامي كه فاضلاب از روي بستر مي‌گذرد به آن مي‌چسبد. لايه زنده ماده آلي و مواد مغذي را از فاضلاب گذرنده جذب مي‌كند. صافي‌هاي چكنده، تماس دهنده‌هاي بيولوژيكي چرخان، صافي‌هاي با بستر مستغرق، راكتورهاي زيستي بستر سيال، برج‌هاي زيستي، راكتورهاي زيستي بستر متحرك، صافي‌هاي زيستي و راكتورهاي زيستي لايه ثابت مستغرق هوازي مثال‌هايي از سيستم‌هاي لايه ثابت هستند. فرآيندهاي لايه ثابت چندين ويژگي مطلوب دارند كه آنها را گزينه‌ای مناسب براي به‌كارگيري در تصفيه فاضلاب‌های قوی مي‌سازد. كنسرسيوم‌هاي ميكروبي در سيستم‌هاي لايه ثابت متنوع تر از كنسرسيوم‌هاي ميكروبي سيستم‌هاي لجن فعال متداول است، چون زيستخوان هاي بيشتري در يك سيستم لايه زنده وجود دارد. راهبري و نگهداري راكتورهاي زيستي لايه ثابت مي‌تواند به رشد لايه‌هاي ميكروبي خاص و دلخواه به منظور تصفيه تخصصي فاضلاب‌ها بيانجامد. راكتورهاي زيستي لايه ثابت برخلاف واحدهاي لجن فعال معمولاً به فضاي كوچكتري نياز دارند و كمتر به جداسازي نهايي لجن وابسته هستند. سيستم‌هاي لايه ثابت نه تنها انرژي كمتري مصرف مي‌كنند و در برابر بارگذاري‌هاي ناگهاني و تغييرات پارامترهاي فرآيند مقاومت مي‌كنند، بلكه در مقايسه با سيستم‌هاي رشد معلق مي‌توانند ميزان بارآلي بيشتري را به ازاي واحد حجم راكتور حذف نمايند. سيستم‌هاي رشد مرکب معلق و چسبيده (CSAG) یا Combined Suspended and Attached Growth، که در ادامه نشان داده شده است، شامل يک راکتور زيستي لجن فعال است که بستر رشد چسبيده به آن افزوده شده است. توده زيستی معلق در زلال‌ساز ثانويه حذف مي‌گردد و به راکتور زيستي باز چرخانده مي‌شود تا درست همانند فرآيند لجن فعال موجودي دلخواه در توده زيستي معلق حفظ گردد. توده زيستي چسبيده هم در حذف ماده آلي قابل تجزيه زيستی و هم در توليد توده زيستي معلق با ويژگي‌هاي ته‌نشيني بهبود يافته شرکت مي‌کند. درنتيجه، افزوده شدن بستر به دو روش کل توده زيستي را در سيستم افزايش مي‌دهد:

الف) فراهم آوردن جايگاه هايی برای رشد چسبيده؛

ب) افزايش غلظت MLSS و بهبود ويژگی ‌های ته‌نشينی لجن؛

 

 – نحوه تشکیل فیلم میکروبی بر روی مدیای ثابت مورد استفاده در پکیج

معمول ترين موادی که امروزه براي ساخت بسترهاي پلاستيکي استفاده مي شود، ترکيبات پی وی سی (PVC) مي باشند، که وزن مخصوص آنها برحسب کاربری در محدوده 03/1- 95/0 گرم بر سانتیمترمکعب می باشد. بمنظور جلوگیری از گرفتگی مدیاها و حذف جریانات میانبر با کارگذاری تیغه هایی در حد فاصل بین مدیاها، عملاً جریان بصورت رو به بالا و رو به پایین شده و جریان سیال با عبور از بین مدیا باعث خودشستشویی آن می گردد. در پکیج طرح حاضر نیز بدلیل کاربرد مدیای خاص با قابلیت خودشستشوئی و غیرقابل گرفتگی و انسداد (Self-Cleaning & Non Clogging) بمنظور افزایش جرم میکروبی و راندمان مؤثر فرآیند هوادهی حجم پکینگ متریال 35 درصد حجم مفید راکتور هوادهی می باشد.

شکل زیر تشکیل فیلم میکروبی بر روی مدیای ثابت را بصورت واقعی نشان می دهد.

– شمائی واقعی از تشکیل فیلم میکروبی بر روی مدیای ثابت

 

شایان ذکر است، پیش از هوادهی یک ناحیه با اکسیژن کم، تحت عنوان ناحیه پیش انوکسیک بمنظور انجام عمل نیتریفیکاسیون/دنیتریفیکاسیون همزمان (SNdN) و در نهایت حذف بیولوژیکی نیترات (BNR) پیش بینی می گردد. در ناحیه انوکسیک غلظت اکسیژن محلول در فاضلاب کاهش یافته اما اکسیژن باند شده بصورت شیمیایی در ترکیبات نیترات و نیتریت وجود دارد و از طریق جریان برگشتی از حوض هوادهی، این ترکیبات به شکل مایع مخلوط معلق به ناحیه انوکسیک تزریق می گردد، که در این صورت غلظت نیترات در ناحیه انوکسیک به حداقل می رسد، بنابراین در جریان لجن برگشتی از واحد زلال ساز به ناحیه بی هوازی هیبریدی غلظت نیترات (بعنوان یک آلاینده شاخص) بمیزان چشمگیری کاهش می یابد.

– شماتیکی از دیاگرام جریان در فرآيند رشد مرکب معلق و چسبيده (CSAG)

 

1-1-4- واحد ته نشینی (حوض زلال ساز) با کاربرد صفحات شیبدار (لاملاء)

معمولاً در تصفيه فاضلاب به روش لجن فعال در قسمت خروجي حوض هوادهي، مقداری جامدات معلق وجود دارد که براي حذف اين مواد و بالا بردن درجه تصفيه، لازم است كه اين مواد ته نشين شده و در نتيجه فاضلاب خروجي با كيفيت بهتر و به صورت زلال از تصفیه خانه خارج گردد. بنابراین در انتهائی ترین قسمت پکیج و بعد از واحد هوادهی، بخشی بصورت مجزا بمنظور جداسازي لخته هاي بيولوژيکي از پساب خروجی حوض هوادهی از پکیج و در نتیجه زلال سازي آن و همچنين فعال نگه داشتن فرآیند لجن فعال، تغليظ و تأمين لجن برگشتي و در نهایت افزایش کارآیی سیستم تصفیه و همچنین حذف فسفر، از یک بخش ته نشيني بشکل هرمی و قیفی استفاده شده است و درون آن تیغه ها و صفحات شیبدار لاملاء جهت افزایش بازدهی نصب شده است. لازم به ذکر است که بمنظور سهولت در عمل بهره برداري در این حوضچه، لجن تجمع یافته توسط پمپ ایرلیفت (Airlift Pump) یا همان سیستم انتقال و برگشت لجن تحت فشار هوا بصورت اتوماتیک به مدار تصفيه برگشت داده مي شود. به منظور هضم فسفر ذخیره شده در لجن در این حوضچه، برگشت لجن از حوض زلال ساز به ابتدای راکتور بی هوازی توسط پمپ ایرلیفت صورت می پذیرد. همانگونه که اشاره شد، بمنظور بالا بردن راندمان واحد ته نشینی نیاز به افزایش سطح  می باشد، بدین منظور از صفحات شیبدار لاملاء  استفاده شده است. جنس لاملاء ها پلی اتیلن، پلی پروپیلن یا pvc بوده که براساس طراحی های انجام شده بصورت بهینه با زاویه مناسب نصب و همچنین با فواصل مشخص و به تعداد مورد نیاز در درون حوض ته نشینی نصب می گردند.

 

1-1-5- واحد فیلتراسیون تحت فشار (صافی شنی)-  Pressure Sand Filter (PSF)

بمنظور جداسازی ذرات شناور و حذف مواد معلق و کلوئیدی موجود در پساب خروجی از ناحیه ته نشینی اصولا ً فرآیند صاف سازی، اصلی ترین مرحله جداسازی ذرات از پساب می‌باشد. امروزه یکی از روش های اقتصادی و بسیار مناسب از لحاظ فنی بمنظور جداسازی و حذف مؤثر فلوک، حذف جامدات و ذرات معلق نظیر گل و لای، رنگ، مواد آلی، جلبک ها و ذرات حاصل از خوردگی و جامدات موجود در آب استفاده از فرآیند فیلتراسیون شنی تحت فشار و صاف کردن آب به روش فیزیکی است. فناوری صاف سازی پساب معمولاً توسط صافی‌های شنی تحت فشار با توجه به نیاز به سطح کمتر، تخلخل بیشتر و بار سطحی بالاتر بطور گسترده‌ای استفاده می‌شود. لذا با توجه به درخواست کارفرما و خریدار و براساس نوع کاربری پساب از جمله برگشت به پروسه و خط تولید صنایع، بمنظور کاهش ذرات جامد معلق (TSS) تا محدوده پائین تر از 20-5 میلی گرم در لیتر (TSS<5-20mg/L) و در واقع افزایش راندمان سیستم و بهبود کیفیت پساب خروجی می توان از یک مجموعه “فیلتراسیون تحت فشار با سرعت بالا و شستشوی خودکار” بهره جست. این روش فیلتراسیون با به دام اندازی فلوک های ریز لجن که از واحد ته نشینی فرار کرده اند، قابلیت جداسازی مواد معلق با اقطار پائین را دارا می باشند. در این صافی ها مرحله شست و شوی معکوس بطور کاملاً اتوماتیک و خودکار انجام می پذیرد، بنابراین مشکلات بهره برداری و نگهداری و در کل هزینه‌های راهبری فرآیند بمیزان قابل توجهی کاهش می یابد. لذا پساب خروجی از واحد زلال ساز را می توان توسط یک پمپ های خشک به درون سیستم فیلتراسیون تزریق نموده و پساب زلال را به محل گندزدایی نهایی هدایت نمود. با توجه به ظرفیت پساب، فیلترها می توانند بصورت خوابیده یا افقی بوده یا ایستاده باشند.

 

 

1-1-6- سامانه گندزدائی به روش کلرزنی (Chlorination)- تزریق هیپوکلریت کلسیم یا ازن زنی (AOP/Ozonation)

قبل از تخلیه پساب خروجی از پکیج و فیلترهای شنی به منابع آبهای پذیرنده، چاه های جاذب و یا استفاده مجدد بمنظور مصارف مورد نظر کارفرما، حذف ميكروب هاي پاتوژن و بيماري زا توسط عمل گندزدايي مي بايست صورت گيرد. متداولترين روش گندزدايي فاضلاب استفاده از كلر و مشتقات آن مي باشد. لذا بمنظور گندزدائی پساب خروجی، پیش بینی و احداث یک واحد گندزدائی متناسب با ظرفیت پساب تصفیه شده جهت تخریب میکروارگانیسم های شاخص ضروری می باشد. کلر و مشتقات آن یکی از پرکاربردترین اکسیدکننده ها و گندزداها است و در کنترل آلاینده های بیولوژیکی و میکروبی کارائی دارد. در همین راستا، اختلاط مؤثر محلول کلر (هیپوکلریت کلسیم یا پرکلرین یا HTH) و پساب نقش اساسی در عملکرد سیستم کلرزنی دارد، به همین دلیل تانک تماس دهنده مخصوص با پوشش مقاوم و ضدخوردگی کامپوزیتی در سیستم کلرزنی باید در نظر گرفته شود. انتقال مؤثر و انحلال مناسب محلول کلر به پساب حساس ترین و بحرانی ترین گام در روش کلرزنی است. زمان تماس این تانک باید در بازه 30-15 دقیقه و بطور متوسط 20 دقیقه باشد. همچنین ازن یکی از قوی ترین اکسید کننده ها و گندزداها است و در کنترل آلاینده های بیولوژیکی و میکروبی و مشکلات مربوط به تجزیه و هضم ترکیبات گزنوبیوتیک و سخت تجزیه پذیر بسیار کارائی دارد. ازن زنی در واقع یک روش مؤثر گندزدایی و یک روش اکسیداسیون کارآمد است که در وهله اول بمنظور کنترل پیش سازهای تری هالومتان ها (THMs) و هالواستیک اسیدها (HAAs) استفاده می شود. همچنین تأثیر ازن زنی در حذف ویروس های مدفوعی و غیرفعال سازی تخم انگل ها، کیست ها (مانند؛ کریپتوسپوریدیوم و ژیاردیا) و تک یاخته ها (مانند؛ آنتاموبا هیستولیتیکا) بسیار بیشتر از روش کلرزنی
می باشد. از اینرو در صورت درخواست کارفرما یا سفارش خریدار می توان هر یک از سامانه های زیر را بمنظور گندزدائی نهائی پساب مستقر نمود.

1-1-7- تابلوی برق و مدار فرمان

بطور کلی تصفیه خانه های آب و فاضلاب و پکیج ها بدون استفاده از تجهیزات الکتریکی و نیروی الکتریسیته نمی توانند کار کنند. بیشتر تجهیزات و ساختمان ها و همۀ سیستم های کنترلی به نیروی برق جهت راه اندازی، راهبری و بهره برداری نیاز دارند. بنابراین جهت راه اندازی این پکیج ها یک دستگاه تابلوی برق و مدار فرمان با قابلیت اطمینان و ایمنی بالا همراه با سیستم ارایه می گردد. درجه حفاظتی تابلو IP54-Waterproof (ضد آب) با پوشش الکترواستاتیکی انتخاب شده است.

نویسنده admin
تاریخ:

10 اردیبهشت, 1398

دسته:

تصفیه فاضلاب

برچسب‌ها

پکیج تصفیه فاضلاب GRP, پکیج تصفیه فاضلاب پیش ساخته, پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی, پکیج تصفیه فاضلاب فایبرگلاس, پکیج تصفیه فاضلاب کامپوزیتی