تصفیه فاضلاب شهری

مفاهیم فاضلاب شهری

فاضلاب شهری که به عنوان فاضلاب خانگی شهری نیز شناخته می شود، عمدتاً از فاضلاب تولید شده توسط منازل مسکونی، فعالیت های تجاری، خدمات عمومی و برخی از فعالیت های صنعتی به دست می آید. ویژگی های فاضلاب شهری را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:

ویژگی های فاضلاب شهری

1. ترکیب پیچیده: فاضلاب شهری حاوی مواد آلی (مانند کربوهیدرات ها، چربی ها، پروتئین ها و غیره)، مواد معدنی (مانند نمک ها، یون های فلزی و غیره)، میکروارگانیسم ها (از جمله پاتوژن ها) و مواد شیمیایی مضر بالقوه ( مانند فلزات سنگین، بقایای آفت کش ها و غیره).

2. محتوای بالاتر نیاز بیوشیمیایی اکسیژن (BOD) و تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD): این دو شاخص نشان دهنده محتوای مواد آلی در فاضلاب، ارزیابی درجه آلودگی فاضلاب و اثر تصفیه یک پارامتر مهم است.

3. حاوی مواد مغذی نیتروژن و فسفر: فاضلاب شهری حاوی نیتروژن آمونیاکی، نیتریت، نیترات و سایر اشکال نیتروژن و همچنین فسفات و سایر مواد مغذی است که می تواند منجر به مشکلات زیست محیطی مانند شکوفه آب در صورت وجود بیش از حد در آب های طبیعی شود.

4. تغییرات فصلی و روزانه: خروجی فاضلاب شهری و بار آلودگی آن به صورت فصلی و روزانه با مقدار مشخصی تغییر می کند که ارتباط تنگاتنگی با عادات و فعالیت های اجتماعی مردم دارد.

5. محتوای جامدات معلق بالاتر (SS): فاضلاب حاوی مواد جامد معلق بیشتری از جمله ذرات محلول و نامحلول است که بر کیفیت آب تأثیر می گذارد و باید در طول تصفیه فاضلاب حذف شوند.

6. ممکن است حاوی عوامل بیماری زا باشد: فاضلاب شهری ممکن است حاوی انواع عوامل بیماری زا مانند باکتری ها، ویروس ها، انگل ها و غیره باشد.

7. دما: دمای فاضلاب با تغییر فصل و تغییرات آب و هوایی تغییر می کند که بر فعالیت میکروارگانیسم ها در فرآیند تصفیه فاضلاب تأثیر می گذارد.

ویژگی های مخازن بیوشیمیایی برای فرآیند تصفیه فاضلاب شهری

مخزن بیوشیمیایی در تصفیه فاضلاب شهری یک مرکز کلیدی مورد استفاده در مرحله تصفیه بیولوژیکی است که عمدتاً بر متابولیسم بیولوژیکی میکروارگانیسم ها برای حذف مواد آلی، نیتروژن، فسفر و سایر آلاینده ها از فاضلاب متکی است. مشخصات طراحی و عملکرد مخزن بیوشیمیایی عبارتند از:

فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی متنوع: با توجه به ویژگی های مختلف فاضلاب و اهداف تصفیه، مخزن بیوشیمیایی می تواند از فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی هوازی، بی هوازی یا نیمه بی هوازی استفاده کند. تصفیه هوازی برای تجزیه مواد آلی مناسب است، تصفیه بی هوازی معمولاً برای هضم لجن و تصفیه آلاینده های آلی خاص استفاده می شود و تصفیه بی هوازی پارتنوژنتیک در شرایط خاص خاص مفید است.

تنوع و پیچیدگی میکروارگانیسم ها: مخزن بیوشیمیایی حاوی یک جامعه میکروبی غنی از جمله باکتری ها، تک یاخته ها، قارچ ها و غیره است. این میکروارگانیسم ها با جذب مواد آلی، نیتروژن، فسفر و سایر مواد مغذی از فاضلاب، آلاینده ها را حذف می کنند.

اکسیژن عامل کلیدی است: در مخازن بیوشیمیایی هوازی، اکسیژن عامل کلیدی برای رشد میکروبی و تخریب مواد آلی است. اطمینان از تامین اکسیژن کافی از طریق هوادهی یا اختلاط بخش مهمی از درمان بیوشیمیایی است.

سن لجن: طراحی و بهره برداری از مخازن بیوشیمیایی نیاز به در نظر گرفتن سن لجن (یعنی میانگین زمان اقامت میکروارگانیسم ها) دارد که به طور مستقیم بر ساختار جوامع میکروبی و راندمان حذف آلاینده ها تأثیر می گذارد.

کنترل دما و pH: فعالیت میکروبی تا حد زیادی تحت تأثیر دما و pH قرار می گیرد. طراحی و بهره برداری از مخازن بیوشیمیایی نیاز به اطمینان از دما و pH مناسب برای حفظ عملکرد کارآمد تصفیه بیولوژیکی دارد.

تعادل مواد مغذی: علاوه بر حذف آلاینده ها، همچنین لازم است از نسبت مناسب مواد مغذی مورد نیاز برای رشد میکروبی (مانند کربن، نیتروژن، فسفر و غیره) اطمینان حاصل شود تا از کاهش راندمان تصفیه بیولوژیکی جلوگیری شود.

جداسازی فاضلاب و لجن: لجن تولید شده در فرآیند تصفیه بیوشیمیایی باید با ته نشینی یا روش های دیگر از آب تصفیه شده جدا شود تا از کیفیت پساب اطمینان حاصل شود.

استراتژی طراحی و بهره برداری از مخزن بیوشیمیایی باید با توجه به ویژگی های خاص فاضلاب، اهداف تصفیه و شرایط محیطی، به منظور دستیابی به نتایج کارآمد و اقتصادی تصفیه فاضلاب، به طور انعطاف پذیر تنظیم شود.

هنگامی که مخزن هوازی مخزن بیوشیمیایی فاضلاب شهری با MBBR تصفیه می شود، الزامات ویژه برای MBBR.

الزامات ویژه برای MBBR

پرکننده های سطح بالا:

سیستم‌های MBBR برای حمایت از رشد میکروبی کافی به پرکننده‌های سطح بالایی (بیو حامل‌ها) نیاز دارند. این بسته بندی ها معمولاً از مواد سبک وزن و با استحکام بالا مانند پلاستیک ساخته می شوند و به شکل های خاصی طراحی می شوند تا سطح را به حداکثر برسانند و دینامیک جریان خوبی را ارائه دهند.

انتخاب مواد بسته بندی:

مواد بسته بندی باید مقاوم در برابر خوردگی، ماندگاری طولانی و مقاوم در برابر گرفتگی باشند. مواد بسته بندی همچنین باید رشد یکنواخت فیلم میکروبی را افزایش دهند و به راحتی بیوفیلم های پیر را برای حفظ کارایی درمان از بین ببرند.

مدیریت بیوفیلم:

سیستم های MBBR به نظارت و مدیریت منظم ضخامت و سلامت بیوفیلم برای اطمینان از عملکرد بهینه سیستم نیاز دارند. ضخامت بیش از حد بیوفیلم می تواند بر انتقال اکسیژن و شناوری پرکننده تأثیر بگذارد.

الزامات پرکننده در مخازن هوازی مخزن بیوشیمیایی تصفیه فاضلاب شهری

با سطح مشخص کافی

ضد گرفتگی: منافذ باید به اندازه کافی بزرگ باشند

سیالیت و اختلاط خوب، نسبت قطر به طول آن تا حد امکان نزدیک به 1 است تا به بهترین اختلاط و سیالیت برسد.

مقاومت قوی در برابر بارهای ضربه ای

ظرفیت و کارایی پردازش

Aquasust متخصص در پرکننده های مخازن بیوشیمیایی برای فاضلاب شهری است.

به عنوان MBBR19

دسته: MBBR Media

باند: AquaSust

مدل: AS-MBBR19

اندازه: Φ25*12mm

جنس: 100٪ سفید ویرجین HDPE

تراکم: 0.96-0.98g/cm³

Surface Area: >650㎡/m³

زمان تشکیل غشاء: 3-15روز

به عنوان MBBR37

دسته: MBBR Media

باند: AquaSust

مدل: AS-MBBR37

اندازه: Φ25*12mm

جنس: 100٪ سفید ویرجین HDPE

تراکم: 0.96-0.98g/cm³

Surface Area: >800㎡/m³

زمان تشکیل غشاء: 3-15روز

خلاصه کنید

در عمل، توصیه می شود برای طراحی دقیق فرآیند و انتخاب پرکننده بر اساس ویژگی های خاص فاضلاب شهری (به عنوان مثال، نسبت BOD/COD، محتوای نیتروژن و فسفر، نوسانات جریان) با تامین کننده پرکننده یا یک مهندس حرفه ای تصفیه آب همکاری نزدیک داشته باشید. و غیره) و اهداف درمان. آزمایشات میدانی یا اجرای آزمایشی در مقیاس کوچک ممکن است روشی موثر برای تعیین نوع و اندازه پرکننده بهینه باشد.

انتخاب دیسک های هوادهی ریز متخلخل برای اطمینان از انتقال کارآمد اکسیژن در فرآیندهای تصفیه فاضلاب حیاتی است. هنگام انتخاب دیسک هوادهی با اندازه مناسب باید چندین فاکتور از جمله اندازه تصفیه خانه فاضلاب، طراحی مخزن، نیاز اکسیژن و کارایی انرژی در نظر گرفته شود. در اینجا چند پیشنهاد و توصیه برای اندازه گیری دیسک های هوادهی ریز متخلخل ارائه شده است.

ویژگی های هوادهی مخازن هوازی برای مخازن بیوشیمیایی فاضلاب خانگی

ویژگی های هوادهی مخازن هوازی در تصفیه فاضلاب خانگی بسیار مهم است زیرا آنها به طور مستقیم بر راندمان تصفیه فاضلاب و هزینه های عملیاتی تأثیر می گذارند. در زیر چند ویژگی اصلی هوادهی آورده شده است:

هوادهی:هوادهی در مخازن هوازی عمدتاً شامل هوادهی مکانیکی و هوادهی میکرو متخلخل است. هوادهی مکانیکی از طریق دستگاه دوار، هوا را به آب وارد می کند که برای ظرفیت تصفیه تصفیه خانه بزرگتر فاضلاب مناسب است. هوادهی ریز متخلخل با استفاده از هواکش ریز متخلخل یا دیسک هوادهی در آب برای رهاسازی حباب های کوچک، بهبود راندمان انحلال و راندمان انتقال اکسیژن، مناسب برای بهره وری انرژی و نتایج تصفیه، نیازمندی های بیشتری از این مناسبت دارد.

کنترل اکسیژن محلول:فرآیند درمان هوازی باید از سطوح کافی اکسیژن محلول (DO) که معمولاً در 2-4 میلی‌گرم در لیتر برای رفع نیازهای متابولیکی میکروارگانیسم‌ها حفظ می‌شود، اطمینان حاصل کند. سطح DO بیش از حد ممکن است منجر به هدر رفتن انرژی شود، در حالی که سطح بسیار پایین ممکن است بر کارایی تصفیه فاضلاب تأثیر بگذارد.

راندمان انتقال اکسیژن:راندمان انتقال اکسیژن (OTE) یک شاخص کلیدی برای کارایی یک سیستم هوادهی است و یک سیستم هوادهی کارآمد می تواند مصرف انرژی را کاهش دهد. راندمان انحلال اکسیژن تحت تأثیر طراحی سیستم هوادهی، حالت عملکرد، اندازه و توزیع حباب و سایر عوامل است.

اندازه حباب:هوادهی میکرو متخلخل حباب های کوچکی تولید می کند که می تواند سطح تماس گاز و مایع را افزایش دهد و راندمان انحلال اکسیژن را بهبود بخشد. حباب های ریز را می توان برای مدت طولانی تری در آب معلق کرد، که باعث انحلال کامل اکسیژن در آب می شود.

بهره وری انرژی:فرآیند هوادهی یکی از بزرگترین بخش های مصرف کننده انرژی در یک تصفیه خانه فاضلاب است، بنابراین بهینه سازی راندمان هوادهی برای کاهش هزینه های عملیاتی کل سیستم تصفیه ضروری است. با استفاده از تجهیزات هوادهی کارآمد و سیستم های کنترل می توان مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش داد.

طرح و طراحی سیستم:چیدمان و طراحی سیستم هوادهی مخزن هوازی باید اطمینان حاصل کند که میکروارگانیسم های موجود در فاضلاب به طور یکنواخت در معرض اکسیژن قرار می گیرند و از هوادهی ناکافی یا هدر رفتن اکسیژن جلوگیری می شود. طراحی معقول می تواند توزیع یکنواخت اکسیژن در مخزن را تضمین کند و کارایی و صرفه جویی در درمان را بهبود بخشد.

نگهداری و بهره برداری:استراتژی های نگهداری و بهره برداری برای سیستم هوادهی برای حفظ عملکرد کارآمد تصفیه و کاهش هزینه های عملیاتی حیاتی است. بازرسی و تمیز کردن منظم تجهیزات هوادهی، و همچنین تنظیم استراتژی هوادهی با شرایط عملیاتی واقعی، می تواند به طور موثر عمر تجهیزات را افزایش داده و راندمان عملیاتی را بهینه کند.

با بهینه سازی این ویژگی های هوادهی، کارایی و پایداری فرآیند تصفیه فاضلاب خانگی را می توان بهبود بخشید و در عین حال اثرات زیست محیطی و هزینه های عملیاتی را کاهش داد.

انتخاب و پیشنهاد دیفیوزر میکرو متخلخل برای مخزن هوازی تصفیه فاضلاب خانگی

مخزن هوازی در مخزن بیوشیمیایی فاضلاب خانگی، مواد آلی را از طریق فرآیند متابولیک میکروارگانیسم ها از آب خارج می کند، فرآیندی که برای نگهداری به اکسیژن محلول کافی نیاز دارد. با توجه به ویژگی های هوادهی استخر هوازی می توان یک سری الزامات برای دیسک هوادهی برای اطمینان از اثربخشی و کارایی سیستم هوادهی استنباط کرد:

1. راندمان انتقال اکسیژن بالا

نیاز: سینی های هوادهی باید دارای راندمان انتقال اکسیژن بالایی باشند تا مصرف انرژی را به حداقل برسانند و در عین حال دسترسی به اکسیژن محلول را به حداکثر برسانند. این امر مستلزم آن است که دیسک هوادهی بتواند تعداد زیادی حباب ریز تولید کند، زیرا حباب های ریز سطح بیشتری را در تماس با آب ایجاد می کنند و در نتیجه سرعت اکسیژن محلول را افزایش می دهند.

2. توزیع یکنواخت اکسیژن

الزامات: به منظور اطمینان از دسترسی یکنواخت میکروارگانیسم های موجود در استخر هوازی به اکسیژن، دیسک هوادهی باید بتواند به توزیع یکنواخت اکسیژن در استخر دست یابد. این امر مستلزم طراحی و چیدمان معقول دیسک هوادهی است تا از بروز کمبود اکسیژن یا ناحیه اضافی جلوگیری شود.

3. دوام و مقاومت در برابر خوردگی

الزامات: از آنجایی که فاضلاب خانگی ممکن است حاوی انواع مواد خورنده باشد، دیسک هوادهی باید از مواد بادوام و مقاوم در برابر خوردگی مانند مواد پلیمری (EPDM، سیلیکون و غیره) ساخته شود تا از پایداری طولانی مدت اطمینان حاصل شود. عملیات مدت دار و کاهش هزینه های نگهداری.

4. تعمیر و نگهداری آسان و جایگزینی

الزامات: با توجه به راحتی کار و نگهداری، دیسک هوادهی باید طوری طراحی شود که تمیز کردن، نگهداری و تعویض آن آسان باشد. این امر مستلزم نصب و فرآیند حذف آسان دیسک هوادهی است تا بازرسی منظم و تعویض لازم را تسهیل کند.

5. بهره وری انرژی

الزامات: به منظور کاهش هزینه های عملیاتی، طراحی سینی های هوادهی باید بر روی بهره وری انرژی متمرکز شود، با به حداقل رساندن مصرف انرژی برای رسیدن به اثر هوادهی مطلوب. این شامل انتخاب اندازه، شکل و مواد مناسب برای سینی هوادهی و همچنین بهینه سازی طراحی کلی سیستم هوادهی است.

6. سازگاری با شرایط عملیاتی مختلف

الزامات: شرایط عملیاتی مخزن هوازی (به عنوان مثال، سرعت جریان، بار و غیره) ممکن است متفاوت باشد، و دیسک هوادهی باید بتواند با تنظیم حجم هوادهی برای رفع نیازهای مختلف تصفیه، با این تغییرات سازگار شود.

به طور خلاصه، هنگام انتخاب یک دیسک هوادهی مناسب، لازم است راندمان انتقال اکسیژن، یکنواختی، دوام، سهولت نگهداری، کارایی انرژی و سازگاری با شرایط عملیاتی را در نظر گرفت تا اطمینان حاصل شود که مخزن هوازی می تواند کارآمد و پایدار باشد.