پكيج تصفيه فاضلاب
هدف اصلي از پكيج تصفيه فاضلاب به طور كلي اين است كه اجازه دهيد پساب هاي انساني و صنعتي بدون خطر براي سلامتي انسان يا آسيب غير قابل قبول به محيط طبيعي دفع شود. آبياري با فاضلاب هم دفع و هم استفاده است و در واقع يك شكل موثر دفع فاضلاب است (مانند تصفيه زمين با سرعت پايين). با اين وجود ، قبل از استفاده از آن براي آبياري كشاورزي يا چشم انداز يا پرورش آبزيان ، بايد مقداري درجه تصفيه به فاضلاب خام شهري ارائه شود. كيفيت پساب تصفيه شده مورد استفاده در كشاورزي تأثير زيادي در عملكرد و عملكرد سيستم فاضلاب-خاك-گياه يا آبزي پروري دارد. در مورد آبياري ، كيفيت پساب مورد نياز به محصول يا محصولات مورد آبياري ، شرايط خاك و سيستم توزيع پساب بستگي خواهد داشت.از طريق محدوديت محصول و انتخاب سيستم هاي آبياري كه خطر سلامتي را به حداقل مي رساند ، مي توان درجه تصفيه فاضلاب قبل از استفاده را كاهش داد. رويكرد مشابهي در سيستم هاي آبزي پروري امكان پذير نيست و بايد از طريق پكيج تصفيه فاضلاب به كنترل بيشتري اعتماد كرد.
فرآيندهاي متداول پكيج تصفيه فاضلاب:
درمان مقدماتي
هدف از تصفيه اوليه ، حذف مواد جامد درشت و ساير مواد بزرگ است كه اغلب در فاضلاب خام يافت مي شود. حذف اين مواد براي تقويت عملكرد و نگهداري واحدهاي درماني بعدي ضروري است. اقدامات درماني مقدماتي معمولاً شامل غربالگري درشت ، از بين بردن شن و در بعضي موارد خرد شدن اجسام بزرگ است. در محفظه هاي شن ، سرعت آب از طريق محفظه به اندازه كافي بالا نگه داشته مي شود و يا از هوا استفاده مي شود ، به طوري كه از نشست بيشتر مواد آلي جلوگيري مي كند. حذف شن به عنوان يك مرحله تصفيه مقدماتي در اكثر تصفيه خانه هاي كوچك فاضلاب لحاظ نشده است. كمينين ها گاهي اوقات براي تكميل غربالگري درشت به كار گرفته مي شوند و به منظور كاهش اندازه ذرات بزرگ به كار مي روند تا در فرآيند هاي بعدي تصفيه ، به صورت لجن برداشته شوند.دستگاه هاي اندازه گيري جريان ، اغلب دودهاي موج ايستاده ، هميشه در مرحله درمان مقدماتي قرار دارند.
درمان اوليه پكيج تصفيه فاضلاب
هدف از تصفيه اوليه حذف مواد آلي و معدني قابل حل توسط رسوب و حذف موادي است كه با كاغذ زدن شناور مي شوند. تقريباً 25 تا 50 درصد از نياز اكسيژن بيوشيميايي ورودي (BOD 5 ) ، 50 تا 70 درصد از كل مواد جامد معلق (SS) و 65 درصد روغن و گريس طي درمان اوليه حذف مي شوند. برخي از نيتروژن آلي ، فسفر آلي و فلزات سنگين مرتبط با مواد جامد نيز در طي رسوب اوليه حذف مي شوند اما تركيبات كلوئيدي و محلول تحت تأثير قرار نمي گيرند. از پساب واحدهاي رسوب اوليه به عنوان پساب اوليه ياد مي شود.
درمان ثانويه پكيج تصفيه فاضلاب
هدف از تصفيه ثانويه ، تصفيه بيشتر پساب از تصفيه اوليه براي حذف مواد آلي باقيمانده و مواد جامد معلق است. در بيشتر موارد ، درمان ثانويه به دنبال درمان اوليه است و شامل حذف مواد آلي محلول و كلوئيدي زيست تخريب پذير با استفاده از فرايندهاي تصفيه بيولوژيكي هوازي است. تصفيه بيولوژيكي هوازي (به جعبه مراجعه كنيد) در حضور اكسيژن توسط ميكروارگانيسم هاي هوازي (اصولاً باكتري ها) انجام مي شود كه مواد آلي موجود در فاضلاب را متابوليزه مي كند ، در نتيجه ميكروارگانيسم ها و محصولات نهايي غيرآلي بيشتري توليد مي كند (اصولاً CO 2 ، NH 3 و H 2)O) چندين فرآيند بيولوژيكي هوازي براي درمان ثانويه مورد استفاده قرار مي گيرد كه در درجه اول از نظر نحوه اكسيژن رساني به ميكروارگانيسم ها و سرعت متابوليسم موجودات آلي توسط ارگانيسم ها متفاوت است.
فرآيندهاي بيولوژيكي با سرعت بالا با حجم نسبتاً كمي راكتور و غلظت زياد ميكروارگانيسم ها در مقايسه با فرآيندهاي كم سرعت مشخص مي شوند. در نتيجه ، سرعت رشد موجودات جديد در سيستم هاي با سرعت بالا به دليل محيط كنترل شده بسيار بيشتر است. ميكروارگانيسم ها بايد با رسوبگذاري از فاضلاب تصفيه شده جدا شوند تا پساب ثانويه شفاف توليد شود. مخازن رسوب گذاري كه در تصفيه ثانويه مورد استفاده قرار مي گيرند و اغلب به عنوان شفاف كننده هاي ثانويه ناميده مي شوند ، به همان روش اوليه عمل مي كنند كه شفاف كننده هاي اوليه كه قبلاً توضيح داده شده اند. مواد جامد بيولوژيكي كه در طول رسوب ثانويه حذف مي شوند ، لجن ثانويه يا بيولوژيكي ناميده مي شوند ، به طور معمول با لجن اوليه براي پردازش لجن تركيب مي شوند.
فرآيندهاي متداول با سرعت بالا شامل فرآيندهاي لجن فعال ، فيلترهاي قطره اي يا فيلترهاي زيستي ، گودال هاي اكسيداسيون و كنتاكتورهاي بيولوژيكي چرخشي (RBC) هستند. براي تصفيه فاضلاب شهري كه حاوي غلظت بالايي از مواد آلي از منابع صنعتي است ، گاهي اوقات از تركيبي از دو فرآيند به صورت سري (به عنوان مثال ، بيوفيلتر و به دنبال آن لجن فعال) استفاده مي شود:
- لجن فعال شده
در فرآيند لجن فعال ، راكتور رشد پراكنده مخزن هوادهي يا حوضچه اي است كه حاوي سوسپانسيوني از فاضلاب و ميكروارگانيسم ها ، مشروب مخلوط است. محتويات مخزن هوادهي توسط دستگاه هاي هوادهي كه اكسيژن سوسپانسيون بيولوژيكي را نيز تأمين مي كنند ، به شدت مخلوط مي شوند. دستگاه هاي هوادهي كه معمولاً مورد استفاده قرار مي گيرند شامل پخش كننده هاي غوطه ور هستند كه هواي فشرده و هواده هاي سطح مكانيكي را آزاد مي كنند كه با هم زدن سطح مايع هوا را وارد مي كنند. زمان احتباس هيدروليك در مخازن هوادهي معمولاً از 3 تا 8 ساعت است اما با BOD 5 بالا مي تواند بيشتر باشد فاضلاب به دنبال مرحله هوادهي ، ميكروارگانيسم ها با رسوب از مايع جدا مي شوند و مايع شفاف شده پساب ثانويه است. بخشي از لجن بيولوژيكي به حوضه هوادهي بازيافت مي شود تا سطح جامدات معلق در مشروبات الكلي مخلوط (MLSS) بالا حفظ شود. باقيمانده از فرآيند حذف شده و به فرآيند لجن فرستاده مي شود تا غلظت نسبتاً ثابت ميكروارگانيسم ها در سيستم حفظ شود. چندين تغيير در فرآيند اصلي لجن فعال ، مانند هوادهي گسترده و گودال هاي اكسيداسيون ، مورد استفاده مشترك است ، اما اصول مشابه هستند.
- فيلترهاي قطره چكان
يك فيلتر قطره چكان يا بيوفيلتر از يك حوضچه يا برج پر شده از وسايل نگهدارنده مانند سنگها ، اشكال پلاستيكي يا ملافه هاي چوبي تشكيل شده است. فاضلاب به طور متناوب يا گاهي به طور مداوم از طريق رسانه ها استفاده مي شود. ميكروارگانيسم ها به رسانه متصل مي شوند و يك لايه بيولوژيكي يا فيلم ثابت تشكيل مي دهند. مواد آلي موجود در فاضلاب به داخل فيلم پخش مي شوند و در آنجا متابوليزه مي شوند. اكسيژن به طور معمول از طريق جريان طبيعي هوا به سمت بالا يا پايين از طريق رسانه به فيلم منتقل مي شود ، بسته به درجه حرارت نسبي فاضلاب و هواي محيط. هواي اجباري را مي توان توسط دمنده ها نيز تأمين كرد اما اين مورد به ندرت ضروري است. ضخامت بيوفيلم با رشد موجودات جديد افزايش مي يابد. به صورت دوره اي ، بخشهايي از فيلم از رسانه ها دور مي شوند.مواد شل شده در يك صاف كننده ثانويه از مايع جدا شده و براي پردازش لجن تخليه مي شوند. مايع تصفيه شده از صاف كننده ثانويه پساب ثانويه است و بخشي از آن اغلب در بيوفيلتر بازيافت مي شود تا توزيع هيدروليكي فاضلاب را از طريق فيلتر بهبود بخشد.
- كنتاكتورهاي بيولوژيكي چرخان
كنتاكتورهاي بيولوژيكي چرخان (RBC) راكتورهاي فيلم ثابت مشابه بيوفيلترها هستند كه موجودات زنده براي حمايت از محيط متصل مي شوند. در مورد RBC ، رسانه هاي پشتيباني به آرامي در حال چرخش ديسك هايي هستند كه تا حدي در جريان فاضلاب در راكتور قرار دارند. اكسيژن به بيوفيلم متصل شده از هوا هنگام بيرون آمدن فيلم از آب و از مايع هنگام غوطه ور شدن از طريق اكسيژن به فاضلاب منتقل مي شود كه در اثر تلاطم سطح ايجاد شده توسط چرخش ديسك ها ، به بيوفيلم متصل مي شود. قطعات بيوفيلم سست شده به همان روشي كه براي بيوفيلترها توصيف شده برداشته مي شوند.
درمان سوم و / يا پيشرفته پكيج تصفيه فاضلاب
فاضلاب سوم و يا پيشرفته هنگامي استفاده مي شود كه مواد تشكيل دهنده فاضلاب خاصي كه با تصفيه ثانويه قابل حذف نيستند ، بايد حذف شوند. همانطور كه در شكل 3 نشان داده شده است ، فرايندهاي تصفيه فردي براي حذف نيتروژن ، فسفر ، مواد جامد معلق اضافي ، مواد آلي نسوز ، فلزات سنگين و مواد جامد محلول ضروري است. از آنجا كه درمان پيشرفته معمولاً درمان ثانويه با سرعت بالا را دنبال مي كند ، گاهي از آن به عنوان درمان سوم نيز ياد مي شود. با اين حال ، فرايندهاي تصفيه پيشرفته گاهي اوقات با پكيج تصفيه فاضلاب اوليه يا ثانويه (به عنوان مثال ، افزودن مواد شيميايي به مواد شفاف كننده اوليه يا حوضچه هاي هوادهي براي حذف فسفر) تركيب مي شوند يا در جاي تصفيه ثانويه استفاده مي شوند (به عنوان مثال ، تصفيه جريان پساب اوليه)