فراب زیست فراز | انواع سیستم ها و تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب صنعتی
حذف همزمان نیتروژن و فسفر از پسابهای تولیدی، یکی از پیچیدهترین چالشهای مهندسی محیطزیست و مدیریت منابع آب به شمار میرود. ورود کنترلنشده این مواد مغذی به آبهای سطحی و زیرزمینی، عامل اصلی پدیده مخرب اوتریفیکاسیون و افت شدید کیفیت منابع آبی است. برای غلبه بر این چالش، مهندسان بهینهترین فرآیندهای بیولوژیکی را توسعه دادهاند که تصفیه فاضلاب به روش A2O به عنوان یکی از پیشرفتهترین و کارآمدترینِ این سیستمها شناخته میشود. این روش با ایجاد سه منطقه بیولوژیکی متفاوت، شرایط را برای تجزیه طیف وسیعی از آلایندهها فراهم میکند.
در همین راستا، شرکت فراب زیست به عنوان یکی از پیشگامان صنعت آب و فاضلاب، با تکیه بر دانش فنی روز دنیا و بهرهگیری از مهندسان مجرب، توانسته است سیستمهای مبتنی بر فرآیند A2O را با بالاترین راندمان طراحی و اجرا کند. فراب زیست با درک دقیق از ماهیت پسابهای مختلف، راهکارهایی سفارشی و مقرونبهصرفه را برای تصفیه بیولوژیکی ارائه میدهد تا علاوه بر رعایت سختگیرانهترین استانداردهای سازمان حفاظت محیطزیست، به حفظ چرخه پایدار آب نیز کمک شایانی نماید.
معرفی روش a2o در تصفیه فاضلاب
فرآیند A2O که مخفف عبارت (Anaerobic-Anoxic-Oxic) است، یک اصلاح مهندسیشده و پیشرفته بر پایه سیستم لجن فعا محسوب میشود. هدف اصلی از توسعه تصفیه فاضلاب به روش A2O، ارتقای قابلیت سیستمهای بیولوژیکی برای حذف همزمان مواد آلی کربنه (BOD و COD)، نیتروژن کل و فسفر کل است.
زمانی که قصد داریم این فرآیند را در قالب یک پکیج تصفیه فاضلاب پیادهسازی کنیم، راکتور بیولوژیکی به سه ناحیه کاملاً مجزا با شرایط اکسیژنی متفاوت تقسیم میشود. این توالی دقیق (بیهوازی، آنوکسیک و در نهایت هوازی)، میکروارگانیسمهای خاصی را پرورش میدهد که هر کدام وظیفه تجزیه بخش مشخصی از آلایندهها را بر عهده دارند. در این سیستم، جریانهای برگشتی نقش حیاتی ایفا میکنند؛ به طوری که لجن فعال برگشتی از حوضچه تهنشینی به ناحیه بیهوازی و مایع مخلوط از انتهای ناحیه هوازی به ناحیه آنوکسیک پمپاژ میشود تا چرخه تصفیه تکمیل گردد.
فرآیند و مراحل تصفیه فاضلاب به a2o
درک دقیق فرآیند تصفیه فاضلاب به روش A2O نیازمند بررسی بیوشیمیایی اتفاقاتی است که در هر یک از سه راکتور اصلی رخ میدهد. این مراحل به صورت پیوسته و با زمان ماندِ مهندسیشده طراحی میشوند:
۱. ناحیه بیهوازی(Anaerobic Zone): رهاسازی فسفر
فاضلاب خام (یا خروجی از مرحله تصفیه اولیه) ابتدا وارد مخزن بیهوازی میشود. در این بخش هیچگونه اکسیژن محلول و اکسیژن ترکیبی (مانند نیترات) وجود ندارد. باکتریهای تجمعدهنده فسفر در این شرایط استرسزا، پلیفسفاتهای ذخیرهشده در سلول خود را تجزیه کرده و فسفر را به داخل فاز مایع رها میکنند. این فرآیند انرژی لازم برای جذب اسیدهای چرب فرار از فاضلاب را برای این باکتریها فراهم میکند که پیشنیاز حیاتی برای حذف فسفر در مراحل بعدی است.
۲. ناحیه آنوکسی(Anoxic Zone): حذف نیتروژن (دینیتریفیکاسیون)
پساب پس از عبور از مرحله بیهوازی، وارد مخزن آنوکسیک میشود. در اینجا اکسیژن محلول صفر است، اما اکسیژن ترکیبی به شکل نیترات وجود دارد. این نیترات از طریق جریان برگشتی داخلی از مخزن هوازی به این بخش هدایت میشود. باکتریهای هتروتروف در غیاب اکسیژن آزاد، از اکسیژنِ موجود در نیترات برای تنفس و اکسیداسیون مواد آلی استفاده میکنند. در نتیجه این واکنش، نیترات به گاز نیتروژن تبدیل شده و به شکل حباب از سطح فاضلاب خارج میشود و به این ترتیب نیتروژن از سیستم حذف میگردد.
۳. ناحیه هوازی(Oxic/Aerobic Zone): حذف BOD، نیتریفیکاسیون و جذب لوکس فسفر
در مرحله نهایی بیولوژیکی، دیفیوزرهای هوادهی، اکسیژن محلول فراوانی را به سیستم تزریق میکنند. در اینجا سه اتفاق مهم رخ میدهد:
- اکسیداسیون مواد کربنه: باقیمانده BOD توسط باکتریهای هوازی مصرف میشود.
- نیتریفیکاسیون: آمونیاک موجود در فاضلاب توسط باکتریهای اتوتروف (مانند نیتروزوموناس و نیتروباکتر) طی یک فرآیند دو مرحلهای به نیتریت و سپس نیترات تبدیل میشود. (همین نیترات است که برای حذف به بخش آنوکسیک پمپ میشود).
- جذب مازاد فسفر: باکتریهای PAO که در مرحله بیهوازی فسفر از دست داده بودند، در حضور اکسیژن و با انرژی مضاعف، مقادیر بسیار بیشتری فسفر را از پساب جذب کرده و در توده سلولی خود ذخیره میکنند. این فسفر در نهایت از طریق دفع لجن مازاد از سیستم خارج میشود.
مزایای تصفیه فاضلاب به روش a2o
انتخاب تصفیه فاضلاب به روش A2O در پروژههای صنعتی و شهری، مزایای فنی و اقتصادی متعددی به همراه دارد که آن را به یکی از برترین انتخابها در میان انواع روشهای تصفیه فاضلاب تبدیل کرده است:
- راندمان خیرهکننده در حذف مواد مغذی: توانایی همزمان در حذف بیش از ۸۵ درصد نیتروژن و فسفر بدون نیاز به افزودن مواد شیمیایی منعقدکننده گرانقیمت.
- کیفیت بالای پساب خروجی: کاهش چشمگیر شاخصهای TSS, COD, BOD، به طوری که پساب نهایی کاملاً مطابق با استانداردهای تخلیه به آبهای سطحی یا استفاده مجدد در کشاورزی است.
- کاهش پدیده بالکینگ لجن: وجود ناحیه بیهوازی به عنوان یک سلکتور بیولوژیکی عمل کرده و از رشد باکتریهای رشتهای که عامل اصلی پفکردگی لجن و اختلال در تهنشینی هستند، جلوگیری میکند.
- بازیابی خاصیت قلیائیت: فرآیند دینیتریفیکاسیون در بخش آنوکسیک، نیمی از قلیائیت مصرف شده در مرحله نیتریفیکاسیون را به سیستم بازمیگرداند که این امر از افت pH جلوگیری کرده و پایداری سیستم را افزایش میدهد.
- تولید لجن باثبات: لجن تولیدی در این روش قابلیت تهنشینی بسیار خوبی دارد و حجم لجن دفعی نسبت به سیستمهای هوادهی گسترده متعادلتر است.
مقایسه روش a2o با سایر روشهای تصفیه فاضلاب
برای درک بهتر جایگاه این فناوری، مقایسه آن با سایر فرآیندهای رایج الزامی است:
- تصفیه فاضلاب به روش MBR: سیستم بیوراکتور غشایی (MBR) از فیلتراسیون فیزیکی غشاها برای جداسازی لجن استفاده میکند. با اینکه تصفیه فاضلاب به روش mbr کیفیت پساب خروجی فوقالعاده بالایی دارد و فضای کمتری اشغال میکند، اما هزینههای سرمایهگذاری اولیه، تعویض غشاها و مصرف انرژی آن به مراتب بالاتر از روش A2O است. A2O راهکاری مقرونبهصرفهتر برای ظرفیتهای متوسط و بزرگ است.
- تصفیه فاضلاب به روش MLE: فرآیند Ludzack-Ettinger اصلاح شده (MLE)، صرفاً شامل دو ناحیه آنوکسیک و هوازی است. در واقع تصفیه فاضلاب به روش mle منحصراً برای حذف نیتروژن طراحی شده و توانایی حذف بیولوژیکی فسفر را ندارد. روش A2O با اضافه کردن ناحیه بیهوازی در ابتدای خط، این نقص را برطرف کرده و سیستمی جامعتر ارائه میدهد.
- تصفیه فاضلاب به روش RBC: تماسدهندههای بیولوژیکی چرخان (RBC) از دسته سیستمهای رشد چسبیده هستند. در حالی که تصفیه فاضلاب به روش rbc راهبری سادهتری دارد، اما در برابر شوکهای آلی و سمی آسیبپذیرتر است و انعطافپذیری روش A2O (که یک سیستم رشد معلق با قابلیت کنترل پارامترهای متعدد است) را در حذف تخصصی ترکیبات مغذی ندارد.
طراحی و ساخت پکیج تصفیه فاضلاب
موفقیت سیستم A2O مستقیماً به دقت در طراحی هیدرولیکی، محاسبه دقیق زمانهای ماند (SRT و HRT)، نرخ جریانهای برگشتی و انتخاب متریال مناسب بستگی دارد. شرکت فراب زیست با اشراف کامل به این پارامترهای مهندسی، اقدام به بومیسازی، طراحی و ساخت انواع سیستمهای تصفیه متناسب با نیاز صنایع و جوامع نموده است.
تیم مهندسی فراب زیست قادر است این فرآیند را در قالب پکیجهای پیشساخته با کاربریهای متنوع ارائه دهد. از جمله محصولات تخصصی ما میتوان به پکیج تصفیه فاضلاب بیمارستانی اشاره کرد که برای مقابله با بار آلی بالا، پاتوژنها و ترکیبات دارویی طراحی میشود. همچنین، پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی فراب زیست، با مقاومسازی بیولوژیکی و استفاده از تجهیزات ضدخوردگی، راهکاری مطمئن برای پسابهای پیچیده کارخانجات مواد غذایی، پتروشیمی و نساجی است. برای مجتمعهای مسکونی، کمپهای کارگری و مناطق دور از شبکه فاضلاب شهری نیز، پکیج تصفیه فاضلاب انسانی با رویکرد عملکرد بیصدا، بدون بو و کاملاً اتوماتیک طراحی میگردد.
از نظر متریال و سازه، فراب زیست تنوع بالایی را به کارفرمایان پیشنهاد میدهد که یکی از محبوبترینِ آنها، پکیج تصفیه فاضلاب فلزی با پوششهای اپوکسی چندلایه صنعتی است. این پکیجها به دلیل قابلیت ساخت سریع در کارخانه، پرتابل بودن، مقاومت مکانیکی بسیار بالا در برابر شرایط جوی و طول عمر طولانی، انتخابی ایدهآل برای پروژههایی هستند که با محدودیت زمان و فضا مواجهاند.
طراحی و ساخت یک پکیج تصفیه فاضلاب به روش A2O یک فرآیند چندوجهی است که نیازمند تلفیق دانش میکروبیولوژی و مهندسی فرآیند میباشد. شرکت فراب زیست در تمامی مراحل، از آنالیز اولیه پساب تا نصب، راهاندازی و آموزش اپراتوری، در کنار شماست تا رسیدن به استانداردهای زیستمحیطی را با بالاترین کیفیت تضمین نماید.
