آشنایی با عملکرد سیستم تلفیقی تصفیه فاضلاب

سیستم تلفیقی تصفیه فاضلاب

امروزه با پیشرفت جوامع بشری و افزایش بی رویه جمعیت، آهنگ تخریب منابع زیست محیطی به ویژه در بخش منابع آب به علت ورود حجم قابل ملاحظه ای از انواع آلاینده ها روندی شتابان و کنترل نشده به خود گرفته است و از این میان معضل دفع فاضلاب های شهری و صنعتی که به عنوان یک تهدید جدی تصفیه  فاضلاب به ویژه در شهرهای بزرگ به علت افزایش بی رویه جمعیت موجب افزایش چشمگیر بار هیدرولیکی و بار مواد آلی ورودی به تصفیه خانه فاضلاب شده است. در کشور ما نیز به ویژه در کلان شهرها از جمله شهر تهران که جهت تصفیه فاضلاب از فرآیندهای متعارف تصفیه استفاده می شود به علت محدودیت سیستم های متعارف تصفیه در پذیرش بار هیدرولیکی و آلی ورودی به سیستم به عنوان یک معضل حاد مطرح می باشد.

از سوی دیگر شرایط محلی و منطقه ای شهر امکان توسعه فیزیکی تصفیه خانه جهت پذیرش دبی بیشتری از فاضلاب را میسر نمی سازد و در نتیجه راهکارهای مختلفی جهت افزایش ظرفیت فرآیندهای تصفیه خانه های موجود باید طراحی و پیشنهاد گردد. از میان راهکارهای موجود برای سیستم تلفیقی تصفیه فاضلاب،  استفاده از فرآیندهای ترکیبی رشد چسبيده و معلق که اصطلاحاً تحت عنوان  IFAS است به عنوان بهترین گزینه مطرح می باشد. این فرآیند به عنوان پیشرفته ترین و بهترین روش موجود در سطح جهان برای پکیج تصفیه فاضلاب به ويژه برای مناطقی که دسترسی به زمین محدود داشته و از سوی دیگر بصورت انحصاری جهت ارتقاء سیستم های موجود لجن فعال در تصفیه  فاضلاب های شهری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد ، معرفی می شود.

تعاريف اوليه و تفاوت انواع فاضلاب ها

• انواع فاضلاب ها

فاضلاب ها بسته به شکل پیدایش وخواص آنها به سه گروه تقسیم می گردند:

-فاضلاب های خانگی

 -فاضلاب های صنعتی

 -فاضلاب های سطحی

-فاضلاب های شهری

-فاضلاب های صنعتی

-فاضلاب های کشاورزی

-فاضلاب های خانگی

فاضلاب های خانگی خالص  تشکیل شده اند از فاضلاب دستگاه های بهداشتی خانه ها مانند:

توالت ها –  دستشویی ها – حمام ها – ماشین های لباسشویی وظرفشویی – پساب آشپزخانه ها و یا فاضلاب به دست آمده از شستشوی قسمت های گوناگون خانه. خواص این فاضلاب ها در سطح یک کشور تقریباً یکسان و تنها غلظت آن ها بسته به مقدار مصرف سرانه آب در شهرها تغییر می کند.

در شبکه های فاضلاب شهری آنچه به نام فاضلاب خانگی خالص دارای مقداری فاضلاب به دست آمده از مغازه ها – فروشگاه ها – تعمیرگاه ها – کارگاه ها – رستوران ها و موسسه هایی مانند آن ها نیز می باشند که اجباراً در سطح شهر و به طور پراکنده وارد کانال های فاضلاب می گردد. لذا با توجه به نوع و تعداد این گونه موسسه ها ممکن است نوع فاضلاب خانگی در شهر تغییر کند. اگر چه در سیستم هايی که می خواهند شبکه جمع آوری انتقال و تصفیه آب احداث کنند اندازه گیری دبی و نمونه برداری از فاضلاب انجام می شود ولی مبنای محاسبات فنی همیشه استفاده از مصرف سرانه آب یا ميزان تولید فاضلاب خواهد بود. در این مورد عادات و خصوصیات مردم بسیار موثر است. می توان بررسی کرد که چه مقدار از آب مصرفی وارد شبکه جمع آوری فاضلاب نمی شود مانند:

  1) آب مصرفی در فضای سبز منازل و آب مصرفی در فضای سبز عمومی

  2) آب حاصل از شستشوی حیات و اتومبیل

  3) تبخیر از کولر ها و آب نماها

چنین مواردی سبب می شود فاضلاب تولیدی کمتر از آب مصرفی باشد.

• رنگ فاضلاب

رنگ فاضلاب معمولاً نشان دهنده عمر آن است. فاضلاب تازه رنگ خاکستری دارد و پس از مدتی که فاضلاب گندید و کهنه شد، رنگ آن تیره و سیاه  می گردد

• بوی فاضلاب

بوی فاضلاب ناشی از گازهایی است که در اثر متلاشی شدن مواد آلی به وجود می آید بوی فاضلاب تازه قابل تحمل تر از فاضلاب کهنه است. بوی فاضلاب کهنه بیشتر ناشی از گاز هیدروژن سولفوره می باشد که در اثر فعالیت باکتری های بی هوازی و در نتیجه احیای سولفات ها به سولفیت ها تولید می گردد. در صورتی که به فاضلاب هوا و اکسیژن کافی برسد باکتری های بی هوازی از فعالیت باز ایستاده وبه جای آنها باکتری های هوازی مواد آلی فاضلاب را تجزیه می کنند و گاز کربنیک مهم ترین گازی است که از این باکتری ها تولید می شود لذا مانند آنچه در تصفیه خانه های فاضلاب (پالایشگاه های فاضلاب) رخ می دهد، اگر اکسیژن کافی به فاضلاب دمیده شود فاضلاب بی بو می گردد.

• درجه اسیدی

فاضلاب های خانگی خالص و تازه معمولاً حالتی خنثی و یا متمایل به قلیایی دارند تنها در اثر ماندن و گندیدگی گازهای اسیدی (هیدروژن سولفوره) تولید می کنند.

• دمای فاضلاب

درجه گرمای فاضلاب معمولاً بیشتر از درجه گرمای آب در همان محیط است درجه گرمای فاضلاب در سردترین روزهای زمستان غالباً از ده درجه سانتیگراد کمتر نمی گردد. در روزهای معمولی درجه گرمای فاضلاب در حدود 20 درجه  سانتی گراد است.

• مواد خارجی در فاضلاب

مواد خارجی موجود در فاضلاب به صورت های آلی و معدنی می باشد. نسبت مواد آلی به مواد معدنی در فاضلاب های شهری حدود 50 درصد می باشد. از نقطه نظر آمیختگی آن ها حدود 70 درصد مواد خارجی به صورت محلول و 30 درصد به صورت مواد معلق در فاضلاب ظاهر می گردد.

در ایران به علت نبودن شبکه های جمع آوری فاضلاب در بیشتر شهرها و انجام نگرفتن آزمایش هایی جهت تعیین مقدار مواد خارجی در شبکه های موجود به جز در شهرهای اصفهان و تهران مقدار مواد در فاضلاب ها  به درستی معلوم نگردیده است. با توجه به موارد شبیه در کشورهای خارجی می توان پیش بینی نمود که مجموع مواد خارجی موجود در فاضلاب های شهری بین 150 تا 180 گرم از هر نفر در شبانه روز می باشد. از مقدار نامبرده حدود 40 تا 50 گرم به صورت مواد معلق و بقیه به صورت مواد محلول نمودار می گردد. مختصر آزمایش هايی که در شهرهای اصفهان و تهران انجام گرفته نیز حدود نامبرده را تایید می نماید.

مقدار مواد خارجی دفع شده از هر نفر در شبانه روز با افزایش مصرف آب کاسته می شود، زیرا مواد خارجی نامبرده علاوه بر آنچه از دستگاه های بهداشتی ساختمان ها حاصل می شوند. شامل موادی مانند ماسه، چوب، کاغذ و پارچه نیز می باشند که در ضمن شستشوی زمین ها در شبکه مجزا وارد کانال های جمع آوری فاضلاب خانگی می گردند.

• موجودات زنده در فاضلاب

علاوه بر موادخارجی آلی و معدنی، همیشه فاضلاب مقدار زیادی موجودات زنده ذره بینی مانند ویروسها و میکروبها (باکتریها) به همراه دارد. تنها قسمت کمی از این موجودات زنده ممکن است بیماری زا باشند. مانند: باسیل، حصبه، اسهال و وبا که جزء باکتری های هوازی و باکتری های بی هوازی حتی در تصفیه فاضلاب نقشی مثبت و کمک کننده دارند. تعداد موجودات زنده در یک سانتی متر مکعب از فاضلاب شهری به یک تا چند ملیون عدد نیز می رسد.

• میزان مواد آلی در فاضلاب ها

به طوری که قابل پیش بینی است فاضلاب ها وپساب ها حاوی مقدار بسیار زیادی مواد آلی است. تقریباً آثار کلیه مواد مصرف در زندگی اجتماعی و همین طور صنایع، در فاضلاب ها وجود دارد. تخلیه فاضلاب ها و پساب ها در آب های معمولی آنها را به سرعت آلوده می کند و این در واقع زاییده وجود مقادیر بسیار زیاد مواد آلی در فاضلاب ها وپساب ها است.

• درجه بندی فاضلاب ها

فاضلاب ها برحسب مقدار BOD درجه بندی می شود. فاضلاب هایی که BOD آنها به ترتیب در حدود 210 ، 350 ، 600 میلی گرم در لیتر هستند، فاضلاب های ضعیف، متوسط و قوی هستند. برای جلوگیری از آلودگی آب ها در بیشتر نقاط جهان، هیچ فاضلابی حتی بعد از تصفیه در صورتی که BOD آن بیش از 20 میلی گرم در لیتر باشد، مجاز به ورود به جریان های سطحی و یا زیرزمینی نیست.

• آلودگی فاضلاب ها

آلودگی فاضلاب ها بیشتر به واسطه ی وجود مواد آلی در آن ها نمودار می شود. مواد آلی موجود در فاضلاب ها را می توان با کمک اکسیژن دهی و اکسیداسيون تبدیل به نیتریت ها و نیترات ها و فسفات ها و غیره … کرده و سپس به صورت ته نشین کردن از فاضلاب جدا نمود. لذا برای نشان دادن درجه آلودگی فاضلاب معمولاً مقدار میلی گرم اکسیژنی که لازم است تا اینکه در پنج روز نخست مواد آلی موجود دریک لیتر فاضلاب در 20 درجه گرما توسط باکتری ها اکسیده گردد مبنا قرار داده و آنرا  بی – او – دی پنج (BOD5) می نامند. آب باران بسته به مسیری که در روی زمین طی می کند می توان جزوه آب کاملاً تمیز نسبتاً تمیز و یا خیلی کثیف و حتی در مواردی کثیف تر از فاضلاب خانگی باشد.

برای اطلاعات بیشتر درباره این مقاله می توانید مقاله ی فرآیندهای متداول تصفیه بیولوژیکی فاضلاب را مطالعه نمائید.