مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه:
1- خصوصیات فاضلاب از قبیل BOD ، TSS ، pH و مقدار مواد سمی موجود در فاضلاب.
2- کیفیت مطلوب پساب تصفیه شده.
3- هزینه ها و دسترسی .
4- ملا حظات مربوط به ارتقا در کیفیت آب تصفیه شده، وابسته است.

در این قسمت اطلاعات کلی و مختصری در مورد انواع فرایندهایی که در تصفیه فاضلاب انجام می شود.

روشهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی:

روشهای فیزیکی :روشهایی هستند که درآنها از نیروهای فیزیکی برای جداسازی مواد از جریان فاضلاب استفاده می­شود.بدلیل سادگی فرآیندهای فیزیکی، روشهای فیزیکی اولین روشهای مورد استفاده در تصفیة فاضلاب بوده­اند. همین سادگی در کارکرد سبب شده است که هزینة استفاده از آن در مقایسه با روشهای شیمیایی و بیولوژیکی به مراتب کمتر باشد.بنابراین در انتخاب فرآیندهای تصفیه همواره سعی می­گردد که از حداکثر توان روشهای فیزیکی برای تصفیه استفاده شود.از جمله روشهای معمول تصفیه فیزیکی فاضلاب می­­توان به سیستمهای آشغالگیری، دانه­گیری، ته­نشینی، شناورسازی، چربی­گیری و فیلتراسیون اشاره نمود.

 روشهای شیمیایی: فرآیند جداسازی یا تبدیل مواد آلاینده، به کمک افزودن موادشیمیایی و در نتیجة واکنشهای شیمیایی مواد صورت می­گیرد. پیچیدگی در این فرآیندها به مراتب بیش از روشهای فیزیکی می­باشد. همین پیچیدگی سبب دشواری نسبی در بهره­برداری از روشهای شیمیایی می­گردد. از این رو تا حدامکان سعی می­شود که کمتر از روشهای شیمیایی در سیستم تصفیه استفاده شود. به علاوه هزینة خرید و نگهداری مواد شیمیایی مورد نیاز در برخی موارد مانع بزرگی در کاربرد فرآیندهای شیمیایی است. ترسیب )انعقاد و لخته­سازی) شیمیایی و گندزدایی با کلر وترکیبات آن جزء مهمترین روشهای شیمیایی مورد استفاده در تصفیة فاضلاب محسوب می­گردند.

روشهای بیولوژیکی:از انجا که سهم عمده ای از آلاینده های فاضلاب ها را مواد آلی تشکیل می دهند، استفاده از روش های بیولوژیکی امروزه بطور گسترده ای برای تصفیه ی فاضلاب ها متداول شده است. در این روش ها میکروارگانیسم ها (به ویژه باکتریها) نقش اصلی را در فرایند تصفیه بر عهده دارند.در این سیستم ها ، میکروارگانیسم ها با استفاده از مکانیسم های درونی خود موادآلی موجود در فاضلاب را جذب و از آن برای تولید سلول جدید و کسب انرژی استفاده می کنند.روش های بیولوژیکی تصفیه فاضلاب با صرف انرژی پایین قادر به تصفیه طیف گسترده ای از آلاینده ها از پساب می باشند.

-تصفیه با استفاده از سپتینک تانک و چربی گیرها

سپتیک تانک (چربی گیر ) ساده ترین نوع تصفیه خانه تک واحدی است که تصفیه مکانیکی (ته نشینی) و تصفیه زیستی با کمک باکتری های بیهوازی همزمان در آن انجام می گیرد.سپتیک تانک انباره سرپوشیده ای است که معمولا با بتن آرمه و در ابعاد کوچک آن به صورت پیش ساخته در کارخانه یا مواد پلی اتیلنی تهیه می شود.فاضلاب پس از عبور از انباره و به علت کاهش سرعت جریان آن قسمتی از مواد معلق خود را به صورت ته نشینی از دست می دهد و از سوی دیگر انباره بیرون می رود. مواد ته نشین شده به صورت لجن در کف انباره با کمک باکتری های بیهوازی هضم می شود و انباره هر دو سال یک بار تخلیه می گردد.از آنجائیکه تصفیه فاضلاب در سپتیک تانک به صورت ناقص انجام می گیرد راندمان تصفیه در این سیستم بطور نرمال ۵۰-۴۰ درصد می باشد.بنابر این در مواردیکه هدف از تصفیه فاضلاب تامین استانداردهای مشخص شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست نباشد جهت حذف بخشی از مواد معلق و چربی فاضلاب می توان از این سیستم استفاده نمود.

-تصفیه فاضلاب با استفاده از لجن فعال

لجن فعال از جمله معمولترین سیستم های بیولوژیکی در تصفیه ی انواع فاضلاب های بهداشتی و صنعتی محسوب می گردد. در این سیستم ، جامدات آلی محلول بر روی توده بیولوژیکی جذب گشته و سپس بواسطه تجزیه ی بیولوژیکی و فرایند تثبیت حذف می شوند.در خلال تجزیه ی بیولوژیکی از طریق اکسیداسیون موادآلی ، بخشی از مواد آلی به سلول های جدید تبدیل شده و بخش دیگر تثبیت می گردند. بخشی از سلول های تولید شده در رئاکتور در خلال مرحله ی رشد میکروارگانیسم دچار اکسیداسیون می گردند که تنفس خودخوری نیز نامیده می شود. جهت حفظ راندمان تصفیه در این روش ضروری است همواره مقدار مشخصی توده ی بیولوژیکی در حوض هوادهی وجود داشته باشد تا این توده ی بیولوژیکی بتواند تمامی مواد آلی موجود در فاضلاب را به مصرف برساند.از این رو همواره بخشی از توده بیولوژیکی (لجن) ته نشین شده در مخزن ته نشینی را به حوض هوادهی باز می گردانند. سیستم لجن فعال عمدتا در مواردی استفاده می شود که حجم فاضلاب ورودی به تصفیه خانه بالا بوده و به همین سبب تاسیسات و تجهیزات ویژه ای برای آبگیری و هضم لجن در نظر گرفته می شود.

تصفیه اولیه:
تصفیه اولیه فاضلاب شامل حذف مواد جامد معلق از فاضلاب و یا آماده سازی فاضلاب جهت ورود به قسمت تصفیه ثانویه می باشد. بخش ها مختلف تصفیه اولیه عبارتند از :
1- آشغالگیری،
2- ته نشینی،
3- شناورسازی،
4- خنثی سازی و متعادلسازی.

تصفیه ثانویه:
1- روش لجن فعال،
2- هوادهی ممتد،
3- لاگونهای هوادهی،
4- استخرهای متعادلسازی،
5- تصفیه بی هوازی،
1- یک راکتور که در آن میکروارگانیسم های موجود در فاضلاب بصورت معلق و در معرض هوادهی قرار دارند.
2- جداسازی فاز جامد از مایع که معمولا در یک تانک جداسازی انجام می شود.
تصفیه بی هوازی علاوه بر تصفیه فاضلاب در هضم لجن نیز بکار می رود. این فرایند شامل دومرحله است:
1- تخمیر اسید،
تصفیه نهایی :
2- کاهش BOD .
3- حذف یا کاهش رنگ و بوی پساب.
4- اکسایش یونهای فلزی.
5- اکسایش سیانیدها به مواد بی ضرر.
فرآوری و دفع لجن :
در مراحل مختلف تصفیه مقادیری لجن تولید می شود که می بایست آنها را به طریق مناسبی دفع نمود. هضم هوازی و بی هوازی، تغلیظ لجن، استفاده از *****های تحت فشار، تغلیظ به روش گریز از مرکز، بسترهای خشک کننده لجن و سوزاندن لجن راههای موجود برای دفع لجن می باشد.
روشهای جدید در تصفیه فاضلاب ( SBR, UASB,….. ) :
واحد SBR :
واحد SBR از يك راکتور پر و خالی شونده تشکیل شده که در آن اختلاط کامل صورت می گیرد و علاوه بر آن هوا دهي و ته نشینی که بعد از مرحله واکنش می باشد ، در يك تانک انجام می شود. در تمام سیستمهای SBR عمل تصفیه در قالب 5 مرحله ای که در ادامه می آید، بصورت متوالی انجام می شود.
1- پرشدن،
2- واکنش(هوا دهي)،
3- ته نشینی،
4- تخلیه ،
5- آزاد.
در طی مرحله پرشدن، فاضلاب به سیستم وارد می شود. در طی فرایند پر شدن سطح مایع موجود در راکتور از 75درصد در انتهای مرحله آزاد به 100درصد می رسد. در خلال پرشدن، محتویات راکتور در حال مخلوط شدن و یا مخلوط و هوا دهي شدن تو امان هستند تا به واکنش هاي بيولوژيكي در حال انجام در داخل راکتور سرعت ببخشند.
در طی فرایند واکنش، واکنش هاي آلی تحت شرایط کنترل شده محیطی بر روی مواد آلی موجود در فاضلاب انجام می شود.
در طی فرایند ته نشینی، مواد جامد تحت شرایط سکون شروع به ته نشینی می کنند و نتیجه آن پساب تصفیه شده ایست که آماده تخلیه از سیستم SBR است.
پساب تصفیه شده در طی مرحله تخلیه از سیستم خارج می شود. برای تخلیه پساب تصفیه شده از مکانیزمهای متعددی از جمله دریچه های سرریز می توان استفاده نمود.
مرحله آزاد در يك سیستم SBR که از چند تانک استفاده می کند، زمان لازم را برای پرشدن يك تانک قبل از اين که مرحله بعدی (واکنش) شروع شود، فراهم می سازد. به دلیل اين که این مرحله چندان ضروری نیست، گاهی از سیستم SBR حذف می شود.
در مورد فاضلابهای با جریان دائمی، حداقل به 2 تانک نیاز است تا زمانی که يك تانک در حال پرشدن است، تانک دیگر در حال انجام مرحله تصفیه باشد.
واحد UASB :
يكي از پیشرفت های قابل توجه در تکنولوژی مربوط به سیستمهای تصفیه بی هوازی راکتور UASB می باشد که در اواخر دهه 70 میلادی در هلند شکل گرفت. در این فرایند، فاضلاب از انتهای راکتور UASB وارد آن شده و از میان واحد رولش لجن به سمت بالا جریان پیدا می کند. اجزای اصلی راکتور UASB سیستم توزیع فاضلاب ورودی، جدا کننده فاز گاز از جامد و طرح خروج پساب تصفیه شده می باشد.
نمای راکتور UASB
ویژگی اصلی سیستمهای UASB که به آن این امکان را می دهد تا در مقایسه با سایر فرايند هاي بی هوازی از فاضلاب با بار COD بسيار بالاتري استفاده کند، تولید لجن به صورت گرانوله می باشد. تولید لجن بصورت دانه دانه در سیستمهای UASB به چند ماه زمان احتیاج دارد که این زمان را با برخی افزودنی ها به آن، می توان کاهش داد.
6. پکیج تصفیه غير هوازي (UASB) :
تصفیه غير هوازي بهترین روش برای تصفیه فاضلابهای آلی با بار آلودگی بالا ( از قبیل صنایع غذایی، تولید مخمر، فاضلابهای شیمیایی و فاضلابهای ناشی از صنایع داروسازی ) می باشد.
ایده اصلی در بکار گيري روش تصفیه غير هوازي استفاده از باکتری هایی است که قادر به تجزیه مواد آلی بدون مصرف اکسیژن و تولید گاز دی اکسیدکربن و متان بدون مسائل و مشكلات مربوط به انتقال اکسیژن، ته نشینی و تولید لجن بيولوژيك می باشند.
پکيج هاي UASB  به صورت جمع و جور طراحی شده و قابل استفاده در محیط های با بار بيولوژيكي زیاد و با راندمان بالای تصفیه هستند.
برخی از ویژگیهای پکيج هاي UASB  عبارتند از:
• پایین بودن میزان لجن تولیدی
• پایین بودن میزان مصرف انرژی
•فضای کم مورد نیاز
• سهولت در عملكرد
تاریخچه سیستم های UASB :
سیستم های UASB هیبریدی از سیستم های رشد معلق و چسبیده است . این سیستم ابتدا در سال 1971 در هلند و در دانشكده کشاورزی واخنیگین توسط Lettinga معرفی گردیده و در راکتور مقیاس آزمایشگاهی فوق فاضلاب کارخانه قند استفاده شده در سرعت بار گذاری حجمی 10KgCOD/m3.d ته نشینی خوبی از لجن فلوکوله برابر KgVss/m3 15 بدست آمد .طی آزمایشاتی که با مقیاس بزرگتر در سالهای 1974-1976 انجام میشده بطور غیر منتظره لجن گرانوله با ته نشینی بالایی بدست آمده است . این فرآیند بعد ها برای تصفیه بسیاری از فاضلاب های صنعتی مانند کاغذ سازی ،لبنیات سازی ، الكل سازی ، کارخانه قند ، شیرابه زباله ، کشتارگاه  و غیره به کار گرفته شد.
ازجمله عوامل موثر بر کار آيي UASB ، درجه حرارت و سرعت رو به بالای فاضلاب است . دو محدوده دمایی مطلوب بیان شده است که عبارتند از محدوده مزوفیلیک که نزديك به 35 درجه سانتیگراد بوده و محدوده  ترموفیلیک که بین 55- 60 درجه سانتیگراد است . در راکتورهاي بيولوژيكي بی هوازی معمولا از محدوده دمایی مزوفیلیک استفاده میشود ، چون که تعداد گونه های بی هوازی ترمو فیلیک کوچک و معدود هستند .سیستم های آنزیمی باکتری های ترموفیلیک از نظر فيزيولوژيكي در مقابل درجه حرارت بالا پایدار و مقاومند که این پایداری به حضور ماکرومولکولها مقاوم در برابر حرارت در این آنزیم ها نسبت داده میشود سرعت تجزیه در فرآیند بي هوازي تابعی از درجه حرارت اعمال شده است . مثلا در درجه حرارت کم تر از 25 درجه سانتیگراد سرعت هضم به شکل سریع و تندی کاهش یافته و در عمل راکتورهاي بی هوازی متعارف در آب و هواي سردتر ممکن است نیاز به زمان ماند 12 هفته برا ی تصفیه لجن فاضلاب داشته باشد از طرفی گزارش شده است که در درجه حرارت 70 در جه سانتیگراد و بالاتر سرعت متان سازی کاهش میابد در تحقیقاتی که Lettinga و همکارانش دریافتند که ارتباط نزديكي بین افزایش VFA و کاهش دما وجود دارد که این پدیده بیشتر برای لجن گرانوله اتفاق میافتد.
مزايا و معايب راکتورهاي UASB :
مزاياي راكتورهاي UASB:
1-عدم نياز به هوا دهي : هوا دهي يكي پر هزينه تر ين و دشوارترين عمليات تصفيه فاضلاب به روش هوازي است. اين مشكلات بخصوص در ايران به جهت ارز بري ورود تجهيزات هوا دهي محسوس تر مي باشد. اين در حلي است كه سيستم UASB به واسطه عملكرد بي هوازي در تصفيه انواع فاضلاب، نيازي به هوا دهي نداشته و متعاقبا" هزينه هاي مربوطه در مورد آن اعمال نمي گردد.
2-توليد بسيار كم لجن: مجموعه سرانه توليد لجن اوليه و ثانويه در فرآيند متعارف لجن فعال (Conventional Activated sludge Process ) معمولا" بيش از 2 ليتر در روز و غلظت متوسط ‌آن كمتر از 2% مي باشد. در حالي كه مقدار توليد لجن در راكتور UASB ، كمتر از 2 ليتر به ازاي هر متر مكعب فاضلاب تصفيه شده بوده و غلظت اين لجن حدود 5 تا 10% مي باشد. لذا از ‌آنجاييكه دفع لجن اساسا" عملياتي پر هزينه و دشوار مي باشد، توليد بسيار اندك لجن يعني حدود يك دهم مقدار لجن مازاد توليد شده در فر‌آيند لجن فعال متعارف، از مزاياي راكتور UASB بشمار مي ‌آيد.
۳-توليد لجن غليظ و تثبيت شده: از ‌آنجاييكه زمان ماند لجن در راكتور UASB بسيار طولاني است، لجن مازاد خروجي از سيستم غليظ و تثبيت شده است و در صورت ضد عفوني كردن آن مسي توان ‌آن را مستقيما" در كشاورزي استفاده نمود.
4-مصرف بسيار كم انرژي و توليد بيوگاز: به دليل عدم نياز به هوا دهي ، مصرف انرژي در راكتور UASB بسيار كم مي باشد. در فرآيندهاي مانند لجن فعال براي زدايش هر كيلوگرم اكسيژن خواهي شيميايي (COD) حدود 20 تا 30 وات انرژي براي هوا دهي مصرف مي شود، در حالي كه در سيستم UASB از هر كيلوگرم اكسيژن خواهي شيميايي كه در شرايط بي هوازي تجزيه مي شود حدود 250 ليتر گاز متان با ظرفيتي معادل 35 وات انرژي به دست مي آيد كه بيشتر آن به راحتي قابل استحصال مي باشد.
5-مقاومت نسبت به بي غذايي: چنانچه ورود مواد غذايي به راكتور UASB قطع مي شود، ميكرو ارگانيسمهاي بي هوازي تا مدت بسيار طولاني زنده مي ماند و بلافاصله پس از ورود مواد غذايي، فعاليت خود را شروع مي كنند. اين زمان ممكن است به چند سال هم برسد، در حاليكه در سيستم هاي هوازي مانند لجن فعال اين مدت به ندرت به بيشتر از چند روز مي رسد. بنابراين استفاده از فرآيندهاي بي هوازي براي فاضلابهايي كه جريان دائم دارند ( مثل فاضلاب كارخانه هاي چغندر قند، كنسرو و كمپوت سازي ) بسيار مناسب است.
معايب راكتورهاي UASB :
1-بازده نسبتا" كم: زدايش BOD به ندرت از 80% تجاوز مي نمايد. البته زدايش بيش از 80% عملي مي باشد، اما به دليل پايين بودن ميزان رشد ويژه باكتريها در غلظتهاي پايين، زمان ماند بسيار طولاني خواهد شد و توجيه اقتصادي نخواهد داشت.
2-توليد بو: در راكتور UASB مانند ساير فرآيندهاي بي هوازي احتمال توليد بو همراه وجود دارد. اما چون اين سيستم سر پوشيده است و گازها بطور كنترل شده تخليه مي شود، مسئله كنترل بوجه به راحتي قابل حل مي باشد.
3- را اندازي نسبتا" طولاني: اگر لجن بطور دستي به راكتور اضافه شود به دليل كم بودن ضريب توليد ميكرو ارگانيسم در شرايط بي هوازي براي اينكه حجم ميكرو ارگانيسمها به د مورد نياز برسد زماني نسبتا" طولاني لازم است. اين زمان حداقل 3 تا 4 ماه است كه با اضافه كرد لجن به طور دستي به كمتر از يك ماه قابل تقليل است.
بيوگاز :
 استحصال بيوگاز مي تواند از فرايند هاي بي هوازي فاضلاب نيز انجام گيرد که علاوه بر توليد انرژي مي تواند در کنترل بو نيز موثر باشد. يكي از روشهايي که در آن مي توان گاز زيادي به دست آورد تصفيه فاضلاب به روش UASB مي باشد. از اين روش براي تصفيه فاضلابهاي صنعتي با بار آلي زياد استفاده مي گردد که داراي راندمان بالايي در حذف مي باشد. به همين دليل در اين روش متان، هيدروژن سولفوره و دي اکسيد کربن زيادي توليد مي گردد که در صورت عدم جمع آوري و دفع صحيح باعث توليد بو و ايجاد انفجار مي گردد.
جمع آوري گاز و كاربرد آن :
جمع آوري گازهاي توليدي سيستم بي هوازي كه خارج از راكتور انجام مي گيرد بايد از دقت خاصي برخوردار باشد و همان دقتي كه در دستكاري گازهاي طبيعي مراعات مي گردد ، در اين سيستمها نيز مورد توجه باشد سيستم جمع آوري گاز راكتور بايد بتواند حداكثر گاز توليدي را نيز پاسخگو باشد . متأسفانه در اكثر مواقع مخازن ذخيره را براي توليد گاز و نگهداري آن براي زمانهاي 4 تا 5 دقيقه مي سازند و چون توليد گاز در زمان حداكثر خود نياز به ذخيره بيشتري دارد بايد براي ذخيره آن از مخازن ديگري سود جست . فشار گاز توليدي در سيستم حداكثر 10 تا 20 اينچ ستون آب است و اگر در محلي ذخيره شود فشار آن به مرور زياد شده و ممكن است با متصاعد شدن از مخزن ذخيره علاوه بر ايجاد بو در مواردي باعث انفجار و آتش سوزي نيز بشود . اگر گازهاي خروجي از راكتور مجدداً به آن بازگردند ، فضاي بالاي راكتور روي سطح فاضلاب را كه راه تماس راكتور با اتمسفر است را پر مي نمايد . اين عمل علاوه بر ايجاد بو ، مانع متصاعد شدن متان هاي توليدي خواهد گرديد . باقيماندن و تجمع بيش از حد متنان در محل بالايي راكتور ممكن است در مواردي ايجاد انفجار نمايد و حتي ممكن است غلظت هيــدروژن سولفــوره در اطراف راكتور به حــدي برسد كه باعث بروز خطر بهره برداران گردد .
همچنين ممكن است گازهاي توليدي به جو بكهاي خروج فاضلاب راه يافته و بهره برداران را بعلت محتواي هيدروژن سولفوره در معرض خطر قرار داده و بعضاً باعث انفجار شود . ممكن است مقاديري گاز در حين عبور از لوله ها و ورود به مخازن شستشو در فضاي اطراف پخش شوند . بايد مسائل و خطرات ناشي از اينگونه پخش گاز در سايت تصفيه خانه به نحوي قابل پيش بيني و پيشگيري باشد . گاز توليدي در راكتور علاوه بر متان محتوي گاز كربنيك و هيدروژن سولفوره است بعلاوه محتوي رطوبت نيز خواهد بود . با تمام پيش بيني ها براي حذف رطوبت متأسفانه رطوبت باقيمانده در مواردي با ايجاد قطرات آب در شعله سوز و وسايل اندازه گيري مشكلاتي به وجود خواهد آورد . براي جلوگيري از اين مسئله هم بايد پيش بيني هاي لازم بعمل آيد .
هيدروژن سولفوره موجود در بيوگاز خاصيت خوردگي شديدي داشته و در حضور رطوبت به اسيد سولفوريك كه خورنده تر از خود اوست تبديل خواهد شد و اگر توأم با گازهاي سيستم بي هوازي سوزانيده شود به SO2 تبديل شده كه در هواي اطراف راكتور پخش و در صورت بارندگي به صورت باران اسيدي نازل و باعث خوردگي تمام چيزهاي در تماس با آن خواهد گرديد . ميزان تحمل پذيري انسان در برابر هيدروژن سولفوره 10 ميلي گرم در ليتر است ، بعلاوه هيدروژن سولفوره در محيط اطراف بخش خود بوهاي بدي شبيه تخم مرغ گنديده به وجود خواهد آورد .
سه راه براي حذف هيدروژن سولفوره از بيوگاز قابل پيش بيني است . عمومي تر ين آن به كار بردن يك برج محتوي سود است كه براي به حداكثر رساندن حذف آن بهتر است سود رقيق نيز در حال گردش در برج باشد تا تماس هيدروژن سولفوره با آن بيشتر برقرار گردد . سود مي تواند در مواردي كه گاز كربنيك بالاست نسبت به حذف آن نيز اقدام نمايد . معمولاً هيدروژن سولفوره در اين عمل به سولفوره هاي محلول تبديل و از محيط بيوگاز دور مي گردد . گرچه احداث اينگونه تأسيسات خيلي كم خرج است ولي نگهداري از آن مي تواند پرهزينه باشد زيرا نياز دارد گاهگاهي رسوبات تشكيل شده در آن را خارج نمود . براي حذف هيدروژن سولفوره لازم است PH محيط حدود 10 باشد و در PH هاي زير 5/9 قدرت حذف كاهش يافته و در PH بيشتر از 5/10 تشكيل رسوب و گرفتگي لوله ها اتفاق خواهد افتاد . معمولاً راندمان حذف هيدروژن سولفوره بين 80 تا 90 درصد متغير است .
راه دوم حذف هيدروژن سولفوره از بيوگاز استفاده از صافي ذغال فعال است . عيب بزرگ اين روش اشباع شدن ذغال ها و نياز به آماده سازي مجدد آنهاست كه بسيار پر خرج و پردردسر است و تهيه خود صافي ذغالي نيز گران خواهد بود . بالاخره با استفاده از املاح آهن مي توانيم گاز هيدروژن سولفوره را از محتويات بيوگاز حذف كنيم . در اين عمل گاز هيدروژن سولفوره به صورت گوگرد خالص از محيط حذف شده و به عنوان محصول فرعي مورد استفاده قرار خواهد گرفت . هزينه احداث اين سيستم حذف هيدروژن سولفوره خيلي گران است و گاهي يك تا دو دلار در حذف آن از هر فوت مكعب حجم بيوگاز هزينه لازم دارد .
كنترل بو در تصفيه بي هوازي :
يكي از پردردسرترين مشكل بهره برداري از سيستم هاي بي هوازي حذف بو مخصوصاً بوهاي ناشي از هيدروژن سولفوره است . اين بوها در غلظتي معادل 5/0 قسمت در ميليون قابل تشخيص و اعتراض است . بعد از زمان كوتاهي كه در تماس با هيدروژن سولفوره باشيم و سيستم بويائي ما با استنشاق دچار خستگي گردد به علت عدم درك بوهاي غليظ هيدروژن سولفوره ممكن است انسان در معرض تماس با گاز و بروز خطر قرار گيرد ، از اين رو بهتر است وجود گاز از طريق دستگاههاي اندازه گيري تعيين گردد تا سيستم بويائي انسان
برحسب غلظت هيدروژن سولفوره هر نوع نشتي از بيوگاز احتمالاً با پيدايش بو توأم است . محتويات خروجي راكتور هم بدون شك داراي مقادير كمي هيدروژن سولفوره خواهد بود كه در هنگام جريان فاضلاب خروجي در جو بك ها رها خواهد شد . ممكن است محل هاي تخليه فاضلاب خروجي مخصوصاً نقاط رها شدن گازهاي هيدروژن سولفوره را به امكاناتي چون صافي ذغالي يا ساير وسائل جذب گاز هيدروژن سولفوره وصل نمود تا از پخش آن در فضاي اطراف ممانعت به عمل آيد .
ممكن است براي جذب گاز هيدروژن سولفوره از صافيهاي محتوي مواد آلي (Compost-Filter) كه در آن گازهاي ورودي با ميكرو ارگانيسم ها وارد فعل و انفعالاتي شده و با جذب مواد بودار هواي بدون محتوي بو را به بيرون هدايت مي كند ، استفاده نمود . مواد پر كننده اين صافيها را هرازگاه بايد خالي و پر نمود . نحوه قرار گرفتن كمپوست در صافي بايد طوري باشد كه فضاي لازم بين آنها براي عبور گاز تأمين گردد . توصيه شده به محتويات صافي كمي آهك براي زيادتر شدن كلسيم و بالاتر رفتن PH محيط براي حذف بهتر ناخالصيها اضافه نمايند . گاهي مقداري لجن فعال به محتويات اين صافيها اضافه مي كنند . اگر محتويات گازهاي بالاي راكتور در 95 درجه فارنهايت بكار رود محتوي مقدار كافي رطوبت خواهد بود . در غير اينصورت لازم است با پاشش مقاديري آب رطوبت لازم را در محيط صافي توليد نمود . لازم است گاهگاهي محتويات صافي را به هم زد تا از چسبيدن آنها بهم جلوگيري شود .
بخش هاي مختلف يك سيستم تصفيه آب صنعتي به روش اسمز معكوس:
1. پمپ سانتريفيوژ: براي تامين فشار فيلتر ميكروني و مكش آب خام ورودي از شبكه اصلي از پمپ سانتريفيوژ فشار پايين استفاده مي شود
2. دوزينگ پمپ: پمپي كوچك است كه به منظور تزريق آنتي اسكالانت با هدف جلوگيري از ايجاد رسوب در جداره ممبران به آب اضافه مي شود.
3. فيلتر ميكروني: ورود ذرات معلق بزرگتر از 5 ميكرون باعث آسيب رساندن به ممبران ميگردد ، براي جلوگيري از اين امر استفاده از فيلترهاي ميكروني الزامي است . اين فيلتر ها در ورودي آب خام نصب مي شوند كه تعداد و سايز آنها با توجه به شرايط آب ورودي تعيين مي شود.
4. پمپ طبقاتي فشار بالا: از آنجايي كه اساس كار تصفيه آب بر اساس اختلاف فشار اسمزي است براي تامين اين فشار از پمپ هاي طبقاتي كه فشار بالايي را تامين ميكند استفاده مي شود.
5. پرشر وسل: محفظه نگهدارنده ممبران ها را پرشر وصل نامند . اين محفظه مي تواند از جنس استيل يا فايبر گلاس باشد كه در سايزهاي مختلف و با قابليت جاي دهي چندين ممبران موجود مي باشد. آب خام ورودي با فشار بين جداره خارجي ممبران و جداره داخلي پرشر وصل پمپ مي شود.
6. ممبران: ممبران قطعه اي سيلندري شكل است كه در واقع همان غشاء هاي نيمه تراوا مي باشند كه با ايجاد فشار اسمزي در جداره خارجي آن عمل فيلتراسيون (تصفيه آب ) صورت مي گيرد .
7. روتامتر: بازده سيستم را با واژه اي به نام ريكاوري بيان مي كنند كه عبارت است از نسبت آب تصفيه به آب خام ورودي . اين نسبت با مشاهده دو دبي سنجي كه در ورودي آب خام و خروجي آب تصفيه نصب مي گردد مشخص مي شود.
8. گيج فشار: به منظور اطلاع از صحت عملكرد ممبرانها و فيلتر ميكروني از گيج هاي فشار استفاده مي شود.
9. تابلوي كنترلي: تابلوي كنترلي شامل مدارهاي حفاظتي و ابزار آلات كنترل اتو مات سيستم مي باشد و وظيفه برق رساني به قسمت هاي اصلي و تجهيزات جانبي را بر عهده دارد.
10.  PLC: كنترل كننده قابل برنامه ريزي جهت ساخت سيستم تمام خودكار
11.  pH متر: نمايشگر ميزان pH آب
12.  EC متر: نمايشگر ميزان هدايت الكتريكي آب
13.  دماسنج: نمايشگر دماي پروسس
طراحي، ساخت و اجراي سيستم هاي تصفيه فاضلاب :
امروزه با افزايش روز افزون واحد هاي صنعتي و همچنين افزايش جمعيت، حفاظت از محيط زيست، جزء لا ينفك زندگي هر فرد است.
كارخانه ها و واحد هاي صنعتي با توجه به نوع فعاليت خود روزانه حجم وسيعي از فاضلاب هاي بهداشتي و صنعتي را به محيط زيست تحميل مي نمايند. تصفيه فاضلاب ناشي از پروسس هاي صنعتي يكي از ملزومات راه اندازي كارخانه جات مختلف مي باشد. در اين راستا واحد طراحي و ساخت تجهيزات تصفيه فاضلاب گروه فني مهندسي تصفيه آب آماده مشاوره و راهنمايي صاحبان صنايع مي باشد در ذيل به برخي از تجهيزات مورد استفاده در اين امر اشاره مي گردد.
1.  آشغال گير: حذف آشغالهاي با اندازه نسبتا بزرگ از فاضلاب عبوري
2.  هوا ده هاي سطحي دور تند: اختلاط شديد هوا و آب
3.  هوا ده هاي سطحي دور كند: با ايجاد حركت در فاضلاب پيرامون خود، سبب سهولت در انحلال هوا در آن مي شوند
4.  فلش ميكسر: انجام عمليات اختلاط در محيط حاوي حداقل يك نوع مايع،
5.  لجن روب ها: جمع آوري لجن و نيز كفاب
6.  مخزن ته نشيني اوليه و ثانويه: ايجاد زمان تاخيري براي حركت فاضلاب جهت ته نشيني قسمت عمده اي از ذرات معلق
7.  پكيج تهيه و تزريق مواد شيميايي: تزريق مواد شيميايي به آب و يا فاضلاب به تناسب نياز در مراحل مختلف تصفيه
8.  پكيج تصفيه غير هوازي (UASB): صفيه غير هوازي بهترين روش براي تصفيه فاضلابهاي آلي با بار آلودگي بالا ( از قبيل صنايع غذايي، توليد مخمر، فاضلابهاي شيميايي و فاضلابهاي ناشي از صنايع داروسازي ) مي باشد. ايده اصلي در بكارگيري روش تصفيه غير هوازي استفاده از باكتري هايي است كه قادر به تجزيه مواد آلي بدون مصرف اكسيژن و توليد گاز دي اكسيد كربن و متان بدون مسائل و مشكلات مربوط به انتقال اكسيژن، ته نشيني و توليد لجن بيولوژيك مي باشند.
اثر كاربرد پليمرهاي طبيعي و توليدي بر سرعت دانه سازي در سامانه UASB :
امروزه پليمرها كاربرد گسترده اي در مراحل مختلف تصفيه آب و فاضلاب دارند و ساليانه ميليونها دلار صرف بهينه سازي مصرف آنها مي شود. استفاده از آنها در فرايند هاي انعقاد و لخته سازي، صاف كردن و بي آب كردن لجن از جمله كاربردهاي اين مواد است. يكي از مصارف موثر و جديد مطرح شده براي پليمرها، اثر آنها در توليد سريعتر زيست دانه ها در سامانه بستر لجن بي هوازي با جريان رو به بالا (UASB) است. بنابراين، هدف بررسي نقش پليمرهاي كيتوسان، هگزامتيلن دي آمين اپي كلروهيدرين(HE) و پلي اتيلن ايمين در لخته سازي لجن و سرعت تشكيل دانه با حداقل دوز مصرفي و د ر نتيجه تصفيه فاضلاب كارخانه توليد تك لايه با الياف سلولوزي در سامانه UASB در مقياس آزمايشگاهي است. بدين منظور از غلظتهاي يكسان پليمرها در حجم مشخص لجن بي هوازي استفاده شد. نتايج نشان مي دهد كه در غلظتهاي بررسي شده، پليمرHE  دانه هاي بزرگتر، مشخص تر و منسجم تر با تعداد بيشتر نسبت به دو پليمر ديگر ايجاد مي كند و آب روي آن پس از ته نشيني دانه ها شفاف تر است. اما با افزايش غلظت در مورد پليمر طبيعي كيتوسان، دانه هاي درشت تري حاصل مي شود. همچنين، بعد از 8 ماه بررسي روي انطباق لجن و تشكيل دانه ها، بازده حذف COD از 50 درصد به بيش از 90 درصد افزايش مي يابد.
بررسی پارامترهای موثر بر عملكرد راکتور بی هوازی UASB در تصفیه فاضلاب کارخانجات قند :

وجود بار آلودگی بالا در فاضلاب کارخانجات قند، مانع استفاده از سیستمهای متعارف تصفیه هوازی می گردد. راکتورهای بيولوژيكي بی هوازی پیشرفته همانند راکتورهای UAFB , UASB توانایی حل این مشكل را دارند. به منظور بررسی افزایش سرعت راه اندازی این نوع راکتورها، يك راکتور UASB به حجم 500 لیتر طراحی و ساخته شد. بررسی پارامترهای موثر در عملكرد این راکتور، نشان از حساس بودن راکتور به اعمال شوک بار آلودگی دارد که باید به دقت تحت کنترل قرار گیرد. مناسب تر ين شرایط برای حذف بار آلودگی، PH=7 و دمای ین 35-38 درجه سانتی گراد می باشد. زمان ماند بهینه برای بار آلودگی COD متوسط (1800-800mgr) ، 5 ساعت و بار آلودگی COD بالا (2600-1800 mgr) ، 6 ساعت می باشد. همچنین سرعت هيدروليكي ما بین 0/875-0/67 m/s بهترین بازده حذف آلودگی COD (بالای 90 درصد) و حذف TSS (حدود 72 درصد) را در پی دارد. این راکتور راندمان حذف TSS پایینی داشته و برای جبران این نقیصه وجود يك سیستم تصفیه هوازی بعد از بیوراکتور UASB ضروری است.

بررسي عملكرد، مدل ارتفاع روكش لجن و مشخصه هاي جريان راكتورUASB در تصفيه پساب صنايع شير :

در مقياس نيمه صنعتي با ا ستفاده از نتايج گزارش شده طراحي و ساخته شد و راكتور UASB امكان سنجي تصفيه فاضلابهاي صنايع شير در شرايط دماي پائين , طي ۳۳۰ روز مورد بررسي قرار گرفت . مدل رياضي توزيع ذرات جامد در طول راكتور , جهت پيش بيني ارتفاع روكش لجن در دماهاي متعدد به منظور تعيين وضعيت تجهيزات جداسازي جامد- مايع- گاز(GLS) و ارتفاع راكتور, استفاده گرديد ؛ پيش بيني اين مدل انطباق مناسبي با مشاهدات آزمايشي در رابطه با پرو فايل توزيع ذرات جامد در راكتور و ارتفاع روكش لجن نشان داد .آناليز رياضي منحني ردياب حضور انواع جريان هاي مخلوط شونده(Mixed Flow) را در ناحيه بستر لجن نشان داد و همچنين مشخص شد كه ميزان نواحي مرده(dead-Zone)و جريانات فرعي (by-pass-flow) با تغيير دماي عملياتي تغيير مي كند.
تاثير آمونياك بر گرانولاسيون لجن بي‌هوازي و عملكرد راكتورهاي UASB  :
در اين تحقيق تاثير آمونياك بر فرآيند گرانولاسيون لجن بي‌هوازي و عملكرد راكتورهاي UASB بررسي شده است. براي انجام آزمايشات از چهار راكتور 36 ليتري به صورت موازي استفاده شده است. در تهيه فاضلاب ورودي از ملاس چغندر قند بعنوان منبع كربن، از كلريد آمونيوم بعنوان منبع نيتروژن آمونياكي و از بي‌كربنات سديم و سود براي ايجاد قليائيت و pH مورد نظر استفاده شد. در طول آزمايشات غلظت آمونياك در فاضلاب ورودي به راكتورهاي يك تا چهار به ترتيب برابر با 50، 350، 650 و mgNH4N/1 1000 بودند. ساير شرايط از قبيل دبي و غلظت فاضلاب ورودي  ‌، قليائيت و دما در هر چهار راكتور كاملا يكسان اعمال مي شدند. اولين ذرات گرانول در روز  16ام در راكتور شماره 1 (50mgNH4-N/1) مشاهده شدند. گرانولهاي راكتور دوم (350mgNH4-N/1) در روز 18 ام و راكتورهاي سوم (650mgNH4-N/1) و چهارم (1000mgNH4-N/1) در روز 23 ام تشكيل شدند. مقايسه عملكرد راكتورها نشان مي‌دهد كه غلظت آمونياك در اين آزمايشات در محدوده غلظت مفيد آمونياك بوده و راكتورهاي دوم تا چهارم به حدود 90% رسيد. در روزهاي اوليه راه اندازي و قبل از رسيدن به لجن گرانوله، pH راكتورها به ويژه راكتورهاي 3 و 4 حساسيت بيشتري را در برابر افزايش بار نشان دادند. مقايسه گرانولهاي به دست آمده نشان داد كه اندازه متوسط گرانولها با افزايش غلظت آمونياك كاهش مي‌يابد. در غلظت 1000mgNH4-N/1 در چند مورد حالت خفيفي از لخته شدن و شناور شدن لجن مشاهده شد.

پیوست :

pH
BOD
ThOD
میزان تئوریک اکسیژن مورد نیاز جهت اسیدکردن کامل یک ترکیب.
COD
TOC
تمام مقدار کربن آلی موجود در یک نمونه فاضلاب آبدار.
TS
تمام ذرات جامد موجود در فاضلاب از ذرات درشت تا ذرات ریز کلوییدی.
TVS
مواد جامدی که در طی سوزاندن TS فاضلاب بخار شده و از بین می روند.
VSS

مواد جامدی که در طی سوزاندن TSS فاضلاب بخار شده و از بین می روند.

دفع فاضلاب و استفاده مجدد از آن: قسمت عمده فاضلابهاي تصفيه شده بايد دفع شوند. دريافت کننده هاي نهايي فاضلابهاي تصفيه شده : آبهاي سطحي و بسترهاي آب زيرزميني، سطح زمين و در برخي موارد اتمسفر محلهاي دفع يا تجهيزات مورد استفاده مجدد بايد در فاصلة مناسبي نسبت به واحد تصفيه فاضلاب قرار داشته باشند. معمول ترين روش براي دفع فاضلاب رقيق نمودن آن در آبهاي سطحي است. از جريانهاي خروجي فاضلاب در کشاورزي و ايجاد فضاهاي سبز شهري در پارکها، زمينهاي گلف، کناره بزرگراهها و جاده هاي منتهي به فرودگاهها به نحو موفقيت آميزي استفاده شده است. ممکن است از جريانهاي خروجي تصفيه فاضلاب جهت مقاصد صنعتي استفاده شود. با توجه به کمبود آب آشاميدني، استفاده از فاضلاب تصفيه شده بعنوان بخشي از منبع آب آشاميدني اخيراً در بعضي کشورها بيشتر متداول شده است.

لاگونهای هوادهی حوضهایی با عمق 1.5 تا 4.5 متر هستند که در آنها اکسیژن دهی به کمک واحدهای هوادهی انجام میشود. جریان در لاگنهای هوادهی بصورت یکطرفه بوده و لجن دوباره به آن بازنمیگردد.
استخرهای متعادل سازی از هیچ تجهیزی جهت هوادهی استفاده نمیکنند. اکسیژن مورد نیاز این استخرها از طریق هوای عبوری از سطح فاضلاب و نیز جلبکها که با انجام عمل سنتز اکسیژن تولید میکنند، تامین میشود. استفاده از این روش زمانی امکان پذیر است که مساحت زیاد زمین با قیمت پایین در دسترس بوده و کیفیت مطلوب پساب تصفیه شده چندان بالا نباشد. تصفیه بیهوازی علاوه بر تصفیه فاضلاب در هضم لجن نیز بکار میرود.

« منابع»
1.  شريعت پناهي، محمد، اصول كيفيت و تصفيه آب و فاضلاب، انتشارات دانشگاه تهران

2. متكف وادي، مهندسي فاضلاب جمع آوري ترجمه عبدالرحيم  كيا و مهندس نادر بزاز

3. مارا، د. دانكن: تصفيه فاضلاب در مناطق گرمسيري، ترجمه امير حسين محوي، جهاد دانشگاهي دانشكده بهداشت چاپ اول

http://www.EChemica.com/Paper-IChEC11

تصفیه­ خانه فاضلاب غرب اهواز - چهارشنبه شانزدهم آذر 1390
آلودگي ناشي از مواد زائد اكسيژن‌ خواه - چهارشنبه شانزدهم آذر 1390
ددت و تاثیر آن بر محیط زیست - چهارشنبه شانزدهم آذر 1390
منابع آب - چهارشنبه شانزدهم آذر 1390
هیدرولوژی و توضیحات جامع در مورد آن - سه شنبه پانزدهم آذر 1390
"آب و امنیت غذایی" شعار روز جهانی آب در سال 2012 - دوشنبه چهاردهم آذر 1390
استاندارد ISO 14000 - یکشنبه سیزدهم آذر 1390
مدیریت و مصرف آب در ایران باستان - پنجشنبه دهم آذر 1390
فتوسيستم ( Photosystem ) - شنبه پنجم آذر 1390
ميكروارگانيسم هاي آب و گندزدايي - شنبه پنجم آذر 1390
خوردگی و انواع آن - شنبه پنجم آذر 1390

منابع آلودگی آب ‌های زيرزمينی - پنجشنبه بیست و دوم دی 1390

تصفیه فاضلاب صنایع نساجی - پنجشنبه بیست و دوم دی 1390
لجن تولیدی در تصفیه خانه فاضلاب و کاربرد آن - دوشنبه نوزدهم دی 1390
تصفیه خانه شرکت شهرصنعتی البرز - جمعه شانزدهم دی 1390
انواع روش هاي بيولوژيکي تصفيه فاضلاب هاي صنعتي (مبتنی بر لجن فعال) - چهارشنبه چهاردهم دی 1390
آشغال گیر و دانه گیر - یکشنبه یازدهم دی 1390
ایستگاه پمپاژ فاضلاب اولیه ( متعادل ساز ) - یکشنبه یازدهم دی 1390
آب خنک کن و خوردگی لوله های کندانسور - جمعه نهم دی 1390
انواع شیر و کاربرد شیر آلات - جمعه نهم دی 1390
فاضلاب صنعتی ( صنایع نساجی ) - پنجشنبه هشتم دی 1390
بررسي انواع لوله براي انتقال آب و آبرسانی شهری - پنجشنبه هشتم دی 1390
تجهيزات مكانيكال مورد نياز برای پمپاژ از چاه ها - پنجشنبه هشتم دی 1390
مباني طراحي هيدروليكي شبكه خطوط انتقال آب و آبرسانی شهری - پنجشنبه هشتم دی 1390
وتلند - پنجشنبه هشتم دی 1390
ژيارديا وکريپتوسپوريديوم در آب - چهارشنبه هفتم دی 1390
آيا مي دانيد ... - سه شنبه ششم دی 1390
آلودگی حرارتی آب - شنبه سوم دی 1390
حوض های دانه گیری و حوض های ته نشینی - جمعه دوم دی 1390
آشغالگير - جمعه دوم دی 1390
مخازن توزيع آب Distribution tank - جمعه دوم دی 1390
گند زدایی - جمعه دوم دی 1390
اکسیلاتور و پولساتور - جمعه دوم دی 1390
انعقاد - جمعه دوم دی 1390
زهکشی - جمعه دوم دی 1390
انواع سیمان - جمعه دوم دی 1390
نقشه برداری توپوگرافی - جمعه دوم دی 1390
نقشه برداری زیر زمینی - جمعه دوم دی 1390
مدیریت فشار و اهمیت آن در شبکه های توزیع آب شهری - پنجشنبه یکم دی 1390
فاضلاب های صنعتی - چهارشنبه سی ام آذر 1390
روش های تصفیه آب در صنعت (تصفیه آب صنعتی) - چهارشنبه سی ام آذر 1390
سپتیک تانک - سه شنبه بیست و نهم آذر 1390
فولادهای زنگ نزن - یکشنبه بیست و هفتم آذر 1390
انواع روشهاي آبياري قطره اي - یکشنبه بیست و هفتم آذر 1390
دستورالعمل نحوه نگهداري وبهره برداري از سيستم های آبیاری قطره ای - یکشنبه بیست و هفتم آذر 1390
شیر فلکه ها در سیستم های آبیاری - جمعه بیست و پنجم آذر 1390
بهره برداری از آبهای زیرزمینی توسط قنات - جمعه بیست و پنجم آذر 1390
بهره برداری از آبهای زیرزمینی - جمعه بیست و پنجم آذر 1390
تصفیه خانه آب غدیر (شهر دامغان) - چهارشنبه بیست و سوم آذر 1390
اتصال فاضلاب داخل ساختمان به شبکه فاضلاب تهران استانداردسازی می‌شود - چهارشنبه بیست و سوم آذر 1390
سیستم تصفیه فاضلاب به روش بیولاک BIOLAC - سه شنبه بیست و دوم آذر 1390
لجن فعال کاروسل - سه شنبه بیست و دوم آذر 1390
سختی آب - سه شنبه بیست و دوم آذر 1390
كاهش ضربه قوچ در ايستگاه پمپاژ(انتخاب پمپ با اینرسی مناسب) - سه شنبه بیست و دوم آذر 1390
نیتریفیکاسیون و دی نتیریفیکاسیون بیولوژیکی - سه شنبه بیست و دوم آذر 1390
فیلتراسیون - سه شنبه بیست و دوم آذر 1390
اهمیت تصفیه فاضلاب صنایع شیمیایی و الکترونیک - سه شنبه بیست و دوم آذر 1390
نگاهی گذرا به حفاری - سه شنبه بیست و دوم آذر 1390
برخی اصطلاحات تصفیه فاضلاب - دوشنبه بیست و یکم آذر 1390
مسمومیت با گاز کلر - چهارشنبه شانزدهم آذر 1390
‌آيين‌نامه حريم مخازن، تأسيسات آبي، كانالهاي عمومي آبرساني، آبياري و زهكشي - چهارشنبه شانزدهم آذر 1390