انواع فاضلاب، اجزای تشکیل دهنده و انواع روش های تصفيه فاضلاب

<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

برگفته از وبلاگ

http://geoaria.blogfa.com/post-135.aspx

انواع فاضلاب:

صنعتی: خواص آن بستگی به نوع صنعت دارد. فرايند تصفيه بسيار متغير می باشد. بسياری از فرايندهای مورد استفاده جهت تصفيه فاضلاب شهری در مورد فاضلاب صنعتی نيز استفاده می شود.

شهری: حاوی آلاينده های بسياری است. ترکيب فاضلاب با فصل ممکن است تغيير کند که ناشی از استفاده مختلف آب می باشد.

مهم ترين اجزای تشکيل دهنده فاضلاب

جامدات معلق: عمدتاً شامل پسماندهای غذايي، فضولات بدن انسان، کاغذ، پارچه و ذرات خاک می باشد.

مواد آلی فاضلاب : عمدتاً شامل پروتئينها (40 تا 60 درصد)، کربوهيدراتها (25 تا 50 درصد) و ليپيدها (تقريباً 10درصد)

عوامل بيماريزا: انواع عوامل بيماريزا با منشأ آبی يافت می شوند که شامل باکتريها، ويروسها، پرتوزوآ و انگلها می باشند.

سيستم های تصفيه فاضلاب شهری

تصفيه اوليه - تصفيه ثانويه - تصفيه ثالث

تصفيه اوليه:

هدف جداسازی مواد جامد از فاضلاب ورودی و جدا کردن نخاله های بزرگ توسط غربالها و يا خرد کردن آنها با تجهيزات خرد کننده ، جداسازی جامدهای معدنی در کانالهای دانه گير و بيشتر جامدات معلق آلی با ته نشينی ، جداسازی تقريباً نيمی از جامدات معلق که تقريباً 30% BOD کل فاضلاب ورودی را تشکيل می دهند.

طراحی تصفيه اوليه:

1) غربال کردن يا آشغال گيری:

حذف جامدات درشت از فاضلاب ، غربالهای درشت از ميله های عمودی به فاصله 1 سانتیمتر از يکديگر و غربالهای ريز از سيمهای بافته شده و يا صفحات سوراخدار تشکيل شده اند. مقدار جامدات حذف شده در غربال کردن به اندازه روزنه های غربال بستگی دارد. دفع در محل دفن بهداشتی زباله، خرد کردن و باز گردانيدن به جريان فاضلاب ، خاکسترسازی متداولترين عمليات دفع جهت جامدات غربال شده به شمار می رود.

2) خرد کردن: مواد غربال شده گاهی پس از خرد کردن به جريان فاضلاب باز می گردانند. خرد کننده معمولاً جامدات درشت را تا اندازه تقريبی 8 ميليمتر خرد می کند و به فاضلاب بر می گرداند. دستگاه های خرد کننده بايد جلوتر از دستگاههای پمپاژ قرار بگيرند.

3) شن گيری يا حذف دانه : دانه يا grit شامل گونه ها و انواع مختلفی مانند جامدات معدنی شامل نخاله ها، شن، گل و لای، پوسته تخم مرغ، شيشه و خرده فلز و يا ترکيبات آلی سنگينتر و بزرگتر مانند تکه های استخوان، دانه ها و تفاله های چای و قهوه می باشد. از يک ميليون متر مکعب فاضلاب 15 متر مکعب دانه جدا می شود. دانه های دارای مواد آلی يا در محل دفن بهداشتی دفع می شوند و يا همراه با مواد غربال شده سوزانده و سپس دفع می شوند.

4) اندازه گيری جريان : دانستن شدتهای هيدروليکی جريان برای عملکرد بسياری از راکتورها در واحد تصفيه فاضلاب ضروری می باشد. اندازه گيری شدت جريان جهت تخمين ظرفيت مورد نياز در آينده لازم می باشد.

5) ته نشين سازی مقدماتی : عمليات واحدی است که برای تغليظ و جداسازی جامدات آلی معلق از فاضلاب طراحی می شود. زمانی که تصفيه اوليه کافی تلقی می شود ته نشين سازی مقدماتي مهم ترين قسمت واحد تصفيه می باشد. عملکرد اين بخش جهت کاهش بار آلودگی وارد شونده به جريانهای طبيعی آب بسيار حساس می باشد. اين عمل بدون افزايش منعقد کننده های شيميايي و اختلاط مکانيکی و يا عمليات لخته سازی می باشد. مواد آلی اندکی از آب سنگينترند و ته نشين می شوند و مواد سبکتر مانند روغنها در سطح فاضلاب شناور می شوند. جداسازی کف توسط لجن روب و جداسازی مواد شناور توسط يک سر ريز کف انجام می گيرد. ته نشين سازهای اوليه يا به شکل مخازن مستطيل بلند و يا مخازن استوانه ای می باشند.

تصفيه ثانويه سيستم های تصفيه فاضلاب شهری:

تبديل بيولوژيکی مواد آلي کلوئيدی و محلول به جرم زنده که بعداً به وسيله ته نشين سازی جدا می شود. تماس بين ميکروارگانيسم ها و مواد آلی در اثر معلق بودن جرم زنده در فاضلاب و يا عبور فاضلاب از سطح جرم زنده چسبيده به سطوح جامد معروفترين سيستم جرم زنده معلق لجن فعال می باشد.جرم زنده توليد شده توسط کاتابوليسم خود خوری و يا ساير ميکروارگانيسم ها قابل تجزيه می باشد.

معمولاً تصفيه بيشتر لجن ثانوی توسط فرايندها بيولوژيکی بی هوازی صورت می گيرد. محصولات نهايي گازی شکل، متان، دی اکسيد کربن و مايعات و جامدات بی اثر توليد می شوند. متان دارای ارزش حرارتی است.مايعات با غلظت های بالای ترکيبات آلی به واحد تصفيه بازگردانده می شوند. جامدات با مقدار زيادی از ترکيبات معدنی به عنوان تنظيم کننده مواد خاک و يا کود در زمينهای کشاورزی مصرف می شوند. بقيه جامدات را با سوزاندن و دفن بهداشتی دفع می کنند.

گاهی تصفيه اوليه و ثانويه همراه با هم انجام می شود. فاضلاب در حوضچه های اکسيداسيون ريخته می شود و فاضلاب در سطح به طور هوازی و در عمق به صورت غيرهوازی تجزيه می شود در سيستم لاگون هوادهی شده، اکسيژن در اثر هوادهی مکانيکی تأمين می شود و تجزيه در کل عمق برکه به صورت هوازی می باشد. در اغلب موارد تصفيه ثانويه جهت دستيابی به استانداردهای جريان خروجی کافی می باشد.

طراحی تصفيه ثانويه:

جريان خروجی از تصفيه اوليه هنوز دارای 40 تا 50 درصد از مواد جامدمعلق و تقريباً تمام مواد آلی و معدنی محلول اوليه می باشد. جهت حذف مواد آلی در تصفيه ثانويه از فرايندهای فيزيکی، شيميايي و يا بيولوژيکی استفاده می شود. در تصفيه بيولوژيکی مواد آلی فاضلاب به عنوان غذا توسط ميکرو ارگانيسم ها مصرف شده و به سلولهای بيولوژيکی يا جرم زنده تبديل می شود. ارگانيسم هايي که در سيستم های آبهای شيرين طبيعی به تجزيه مواد آلی می پردازند. ارگانيسم های دخالت کننده در تصفيه فاضلاب می باشند. جداسازی جرم زنده تازه توليد شده از فاضلاب جهت تکميل فرايند تصفيه ضروری می باشد.

لجن فعال

يک سيستم کشت ميکروبی معلق است که از اوايل قرن بيستم توجه و استفاده می شود. لجن ته نشين شده حاوی ميکروارگانيسم های زنده و فعال می باشد و به همين سبب لجن فعال ناميده مي شود. لجن فعال از نوع كشت ميكروبي معلق با لجن بازگشتي مي باشد وبه صورت اختلاط کامل يا جريان لوله ای می باشد. فرآيند هوازی است و اکسيژن به وسيله تزريق هوا تأمين می شود.

هوادهی لجن فعال

در فرايند لجن فعال سرعت مصرف اکسيژن هميشه از سرعت جايگزينی طبيعی آن بيشتر است. اکسيژن به طور مصنوعی در اثر هوادهی مايع مخلوط در راکتور بيولوژيکی تأمين می شود. سرعت مصرف اکسيژن تابعی از خواص فاضلاب و راکتور می باشد. تکنيک های هوادهی عبارتنداز: پخش کننده های هوا (ديفيوزر) برای تزريق هوای فشرده و همزنهای مکانيکی برای اختلاط شديد جهت توزيع هوا در مايع و استفاده از هوای پخش شده در سيستم های جريان لوله ای و هواده های مکانيکی در سيستم های کاملاً مخلوط شده اند

برکه ها و لاگونها

در برکه ها که معمولاً کم عمق هستند، فاضلاب برای مدت نسبتاً طولانی جهت فرايند پالايش طبيعی و رسيدن به تصفيه مطلوب نگه داشته می شود. در برکه ها حداقل قسمتی از سيستم بايد هوازی باشد. لاگونها حوضچه هايي هستند که اکسيژن آنها از طريق هوادهی مصنوعی تأمين می شود. لاگونها معمولاً اختياری هستند و جامدات در قسمت کف ته نشين می شود و به شکل بی هوازی تجزيه می شوند. برکه ها و لاگونهای اختياری راکتورهای کاملاً بهم خورده، بدون جريان بازگشتی جرم زنده هستند و جامدات فاضلاب در نزديکی محل ورود جريان ته نشين می شوند.

گندزدايي جريانهای خروجی

ضرورتاً در مواردی که در بخش هايي از جريان خروجی ممکن است با انسان تماس يابد، انجام داده می شود. فرايندهای گندزدا مشابه با فرايندهای گندزدايي در مورد آب آشاميدنی می باشد. اکسيد کننده های شيميايي مؤثرترين مواد گندزدا جهت فاضلاب می باشند. پر مصرف ترين گندزدا کلر می باشد. با وجود اينكه کلر با اجزای مشخصی در فاضلاب ترکيب شده و ايجاد ترکيب هالوفرم می نمايد بيش از ساير مواد گندزدا به مصرف مي رسد.

تصفيه و دفع لجن:

جامدات غليظ جدا شده از فاضلاب دارای مواد زيان آور بسياری می باشند و بايد به نحو مناسبی دفع شوند. تجهيزات دفن لجن 40 تا 60 درصد هزينه ساخت واحدهای تصفيه فاضلاب را به خود اختصاص می دهد. در مرحله اول بايد کميت و ماهيت لجن با توجه به خواص فاضلاب، ماهيت و بازدهی فرايندهای تصفيه مشخص شود. معمولاً 70 درصد لجن را مواد آلی تشکيل می دهد.اين عمل جهت كاهش حجم لجن مي باشد و در نهايت لجن به شكل مايع و يا نيمه جامد باقي مي ماند.

تغليظ لجن :

با استفاده از روش های زیر صورت می گیرد :

روش های مکانيکی

فيلتراسيون خلاء

استفاده از سانتريفوژ

کاهش حجم به کمک تغليظ ثقلی که معمولاً غلظت را دو برابر کرده و حجم را نصف می کند.

شناور سازی

هضم لجن

مهم ترين روش تثبيت لجن غليظ شده تجزيه بيولوژيکی می باشد. درفرايند هضم ، جامدات تبديل به محصولات نهايي غير سلولی می شوند. هضم لجن باعث کاهش حجم لجن تغليظ شده و خنثی سازی جامدات باقی مانده می شود. هضم می تواند به دو صورت هوازی و غيرهوازی صورت پذيرد.

دفع لجن

با استفاده از روش های زیر صورت می گیرد :

خشک کردن

خاکسترسازی

تخليه لجن در زمين با رعايت معيارهای بهداشتی

تخليه لجن در خاکها به عنوان کود

تصفيه ثالت

شامل جداسازی بهتر مواد جامد معلق و حذف مواد مغذی می باشد.از فيلتراسيون جهت جداسازی جامدات معلق استفاده می شود. حذف ترکيبات فسفر و نيتروژن به وسيله مجموعه ای از فرايندهای فيزيکی، شيميايي و بيولوژيکی انجام می شود.

تصفيه ثالث يا تصفيه پيشرفته فاضلاب:

هر گاه کيفيت جريان خروجی از تصفيه ثانويه منطبق با استانداردهای جريان خروجی نباشد. تصفيه ثالث شامل حذف ترکيبات نيتروژن و فسفر، مواد مغذی رشد گياهی، جامدات معلق اضافی، نمکهای معدنی محلول و مواد آلی مقاوم ممکن است باشد. مهم ترين مواد مغذی معمولاً در برگيرنده ترکيبات نيتروژن و فسفر می باشند.

حذف نيتروژن

نيتروژن آمونياكي، احياء شده ترين تركيب نيتروژن يافت شونده در فاضلاب ها است.

متداول ترين فرايند ها جهت جداسازي آمونياك:

1) حذف آمونياك به روش هوادهي

2) نيتريفيكاسيون- دي نيتريفيكاسيون بيولوژيكي

حذف فسفر

فسفر جز يي جدايي ناپذير از فاضلاب شهري است.به طور متوسط در حدود 10 ميلي گرم بر ليتر مي باشد.بيشتر به شكل پلي فسفات ها و ارتوفسفات ها هستند.روش اصلي جداسازي فسفر ترسيب شيميايي مي باشد.در اين روش در pH هاي اندكي اسيدي ارتوفسفات ها با كاتيو ن هاي آهن يا آلومينيوم سه ظرفيتي واكنش داده و ايجاد رسوب مي نمايند.

دفع فاضلاب و استفاده مجدد از آن:

قسمت عمده فاضلابهای تصفيه شده بايد دفع شوند. دريافت کننده های نهايي فاضلابهای تصفيه شده: آبهای سطحی و بسترهای آب زيرزمينی، سطح زمين و در برخی موارد اتمسفر محل های دفع يا تجهيزات مورد استفاده مجدد بايد در فاصلة مناسبی نسبت به واحد تصفيه فاضلاب قرار داشته باشند. معمولترين روش برای دفع فاضلاب رقيق نمودن آن در آبهای سطحی است. از جريانهای خروجی فاضلاب در کشاورزی و ايجاد فضاهای سبز شهری در پارکها، زمينهای گلف، کناره بزرگراهها و جاده های منتهی به فرودگاهها به نحو موفقيت آميزی استفاده شده است. ممکن است از جريانهای خروجی تصفيه فاضلاب جهت مقاصد صنعتی استفاده شود. با توجه به کمبود آب آشاميدنی، استفاده از فاضلاب تصفيه شده به عنوان بخشی از منبع آب آشاميدنی اخيراً در بعضی کشورها بيشتر متداول شده است.

مراجع

”مهندسي محيط زيست“ نوشته پوي، روو، و چپانوگلاس، ترجمه دكتر محمد علي كي نژاد و مهندس سيروس ابراهيمي، انتشارات دانشگاه صنعتي سهند

انواع فاضلاب، اجزای تشکیل دهنده و انواع روش های تصفيه فاضلاب

مطالب مشابه :

ليست اعضا

فيلم‌هاي خوراكي مدافعان صنعت و سلامت

باغدار نمونه شهرستان گرمي با توليد ۷۰ تن محصول شليل در يك هكتار ركورد كشور را شکست

عنکبوت

اطلاعات پایه مهندسی

انواع فاضلاب، اجزای تشکیل دهنده و انواع روش های تصفيه فاضلاب

تغییر سهام سهامداران فعال به تفکیک شرکت ها - 18 آبان

عامل محرک در تاریخ

امام زمان(عج) چگونه پيروز مي شود و جهان را فتح مي كند؟

نمونه های توصیفی و تحلیلی از انقلاب های کلاسیک جهان(۲)