سیستم های مهندسی تصفیه فاضلاب

انواع فاضلاب:
صنعتی: خواص آن بستگی به نوع صنعت دارد. فرایند تصفیه بسیار متغیر می باشد. بسیاری از فرایندهای مورد استفاده جهت تصفیه فاضلاب شهری در مورد فاضلاب صنعتی نیز استفاده می شود.
شهری: حاوی آلاینده های بسیاری است. ترکیب فاضلاب با فصل ممکن است تغییر کند که ناشی از استفاده مختلف آب می باشد.
مهم ترین اجزای تشکیل دهنده فاضلاب
جامدات معلق: عمدتاً شامل پسماندهای غذایی، فضولات بدن انسان، کاغذ، پارچه و ذرات خاک می باشد.
مواد آلی فاضلاب : عمدتاً شامل پروتئینها (40 تا 60 درصد)، کربوهیدراتها (25 تا 50 درصد) و لیپیدها (تقریباً 10درصد)
عوامل بیماریزا: انواع عوامل بیماریزا با منشأ آبی یافت می شوند که شامل باکتریها، ویروسها، پرتوزوآ و انگلها می باشند
سیستم های تصفیه فاضلاب شهری
تصفیه اولیه - تصفیه ثانویه - تصفیه ثالثیه
تصفیه اولیه:
هدف جداسازی مواد جامد از فاضلاب ورودی و جدا کردن نخاله های بزرگ توسط غربالها و یا خرد کردن آنها با تجهیزات خرد کننده ، جداسازی جامدهای معدنی در کانالهای دانه گیر و بیشتر جامدات معلق آلی با ته نشینی ، جداسازی تقریباً نیمی از جامدات معلق که تقریباً 30% BOD کل فاضلاب ورودی را تشکیل می دهند.

طراحی تصفیه اولیه:
1) غربال کردن یا آشغال گیری:
حذف جامدات درشت از فاضلاب ، غربالهای درشت از میله های عمودی به فاصله 1 سانتیمتر از یکدیگر و غربالهای ریز از سیمهای بافته شده و یا صفحات سوراخدار تشکیل 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 گردانیدن به جریان فاضلاب ، خاکسترسازی متداولترین عملیات دفع جهت جامدات غربال شده به شمار می رود.

2) خرد کردن: مواد غربال شده گاهی پس از خرد کردن به جریان فاضلاب باز می گردانند. خرد کننده معمولاً جامدات درشت را تا اندازه تقریبی 8 میلیمتر خرد می کند و به فاضلاب بر می گرداند. دستگاه های خرد کننده باید جلوتر از دستگاههای پمپاژ قرار بگیرند.

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

4) اندازه گیری جریان : دانستن شدتهای هیدرولیکی جریان برای عملکرد بسیاری از راکتورها در واحد تصفیه فاضلاب ضروری می باشد. اندازه گیری شدت جریان جهت تخمین ظرفیت مورد نیاز در آینده لازم می باشد.

5) ته نشین سازی مقدماتی : عملیات واحدی است که برای تغلیظ و جداسازی جامدات آلی معلق از فاضلاب طراحی می شود. زمانی که تصفیه اولیه کافی تلقی می شود ته نشین سازی مقدماتی مهم ترین قسمت واحد تصفیه می باشد. عملکرد این بخش جهت کاهش بار آلودگی وارد شونده به جریانهای طبیعی آب بسیار حساس می باشد. این عمل بدون افزایش منعقد کننده های شیمیایی و اختلاط مکانیکی و یا عملیات لخته سازی می باشد. مواد آلی اندکی از آب سنگینترند و ته نشین می شوند و مواد سبکتر مانند روغنها در سطح فاضلاب شناور می شوند. جداسازی کف توسط لجن روب و جداسازی مواد شناور توسط یک سر ریز کف انجام می گیرد. ته نشین سازهای اولیه یا به شکل مخازن مستطیل بلند و یا مخازن استوانه ای می باشند.

تصفیه ثانویه سیستم های تصفیه فاضلاب شهری:
تبدیل بیولوژیکی مواد آلی کلوئیدی و محلول به جرم زنده که بعداً به وسیله ته نشین سازی جدا می شود. تماس بین میکروارگانیسم ها و مواد آلی در اثر معلق بودن جرم زنده در فاضلاب و یا عبور فاضلاب از سطح جرم زنده چسبیده به سطوح جامد معروفترین سیستم جرم زنده معلق لجن فعال می باشد.جرم زنده تولید شده توسط کاتابولیسم خود خوری و یا سایر میکروارگانیسم ها قابل تجزیه می باشد.
معمولاً تصفیه بیشتر لجن ثانوی توسط فرایندها بیولوژیکی بی هوازی صورت می گیرد. محصولات نهایی گازی شکل، متان، دی اکسید کربن و مایعات و جامدات بی اثر تولید می شوند. متان دارای ارزش حرارتی است.مایعات با غلظت های بالای ترکیبات آلی به واحد تصفیه بازگردانده می شوند. جامدات با مقدار زیادی از ترکیبات معدنی به عنوان تنظیم کننده مواد خاک و یا کود در زمینهای کشاورزی مصرف می شوند. بقیه جامدات را با سوزاندن و دفن بهداشتی دفع می کنند
گاهی تصفیه اولیه و ثانویه همراه با هم انجام می شود. فاضلاب در حوضچه های اکسیداسیون ریخته می شود و فاضلاب در سطح به طور هوازی و در عمق به صورت غیرهوازی تجزیه می شود در سیستم لاگون هوادهی شده، اکسیژن در اثر هوادهی مکانیکی تأمین می شود و تجزیه در کل عمق برکه به صورت هوازی می باشد. در اغلب موارد تصفیه ثانویه جهت دستیابی به استانداردهای جریان خروجی کافی می باشد.

طراحی تصفیه ثانویه:
جریان خروجی از تصفیه اولیه هنوز دارای 40 تا 50 درصد از مواد جامدمعلق و تقریباً تمام مواد آلی و معدنی محلول اولیه می باشد. جهت حذف مواد آلی در تصفیه ثانویه از فرایندهای فیزیکی، شیمیایی و یا بیولوژیکی استفاده می شود. در تصفیه بیولوژیکی مواد آلی فاضلاب به عنوان غذا توسط میکرو ارگانیسم ها مصرف شده و به سلولهای بیولوژیکی یا جرم زنده تبدیل می شود. ارگانیسم هایی که در سیستم های آبهای شیرین طبیعی به تجزیه مواد آلی می پردازند. ارگانیسم های دخالت کننده در تصفیه فاضلاب می باشند. جداسازی جرم زنده تازه تولید شده از فاضلاب جهت تکمیل فرایند تصفیه ضروری می باشد.
منبع:http://habibaraz.blogfa.com/