سيستم تصفيه فاضلاب در كارخانه شركت مهندسي فراب صنعت توليد شده و بعد از منتقل شدن سيستم در محل پروژه راه اندازي مي گردد. روند مورد استفاده براي تصفيـه روش لجن فعـال با هـوادهي گستـرده است كه از نوع روش هاي هوازي و بيولوژيكي ميباشد. اين پكيج قادر است بصورت روزانه فاضلاب ناشي از شست و شو را تصفيه كرده و كيفيت پساب را به سطح استانداردهاي زيست محيطي برساند.
روش هاي تصفيه فاصلاب
بطوركلي روش هاي تصفيه فاضلاب را مي توان به ۳ دسته اصلي فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي تقسيم بندي نمود. اتفاق نادريست اگر كه يكي از روش هاي گفته شده بتواند تمامي خواسته ها را از سيستم تصفيه برآورده سازد. بنابراين در اكثر موارد لازم است كه تركيبي از روشهاي فوق استفاده شود.
۱-روشهاي فيزيكي
در اين روش از نيروهاي فيزيكي براي جداسازي مواد از جريان فاضلاب استفاده مي شود. بدليل سادگي اين فرآيند، روشهاي فيزيكي اولين روش هاي مورد استفاده در تصفيه فاضلاب بوده اند.
هزينه به نسبت ديگر روش ها، كمتر است و همواره سعي شده در انتخاب فرآيند هاي تصفيه فاصلاب از حداكثر توان اين روش استفاده شود.
آشغالگيري، دانه گيري، ته نشيني، شناورسازي، چربيگير و فيلتراسيون همگي نمونه هايي از روش هاي فيزيكي درتصفيه فاضلاب ميباشند.
۲-روشهاي شيميايي
دراين روش، فرآيند جداسازي يا تبديل مواد آلاينده، به كمك افزودن موادشيميايي ودر نتيجه واكنش هاي شيميايي آن مواد صورت مي گيرد. پيچيدگي در اين فرآيندها به مراتب بيش از روشهاي فيزيكي ميباشد.
پيچيدگي سبب دشواري نسبي در بهرهبرداري از روشهاي شيميايي ميگردد. از اين رو تا حد امكان سعي مي شود كه كمتر از روشهاي شيميايي در سيستم تصفيه استفاده شود. همچنين هزينه خريد و نگهداري مواد شيميايي مورد نياز در برخي موارد بزرگترين مانع در كاربرد فرآيندهاي شيميايي است.
ترسيب (انعقاد و لخته سازي) شيميايي و گندزدايي با كلر وتركيبات آن جزء مهمترين روشهاي شيميايي مورد استفاده در تصفيه فاضلاب هستند.
۳- روشهاي بيولوژيكي
به آن دسته از روش هايي كه درآنها از فرآيندهاي بيولوژيكي براي تصفيه فاضلاب استفاده ميشود، روش هاي بيولوژيكي مي گويند. در اين روشها ميكروارگانيسمها (بويژه باكتريها) نقش اصلي را درفرآيند تصفيه برعهده دارند چراكه آنها با استفاده ازمكانيزم هاي دروني خود مواد آلي موجود در فاضلاب را جذب كرده و از آن براي توليد سلول جديد و كسب انرژي استفاده ميكنند.
از آنجاكه سهم عمده اي از آلايندههاي فاضلابها را مواد آلي تشكيل ميدهند، استفاده از روشهاي بيولوژيكي امروزه بطور گستردهاي براي تصفيه فاضلاب ها متداول شده است. روشهاي بيولوژيكي قادرند با هزينه اي پايين، طيف گسترده اي از آلاينده ها را مورد تصفيه قرار دهند.
۳-۱روش لجن فعال متعارف
اين روش يكي از پركاربرد ترين روشهاي بيولوژيكي در تصفيه انواع فاضلاب هاي بهداشتي و تصفيه پساب صنعتي است. فرآيند بيولوژيكي در اين روش از نوع هوازي بوده كه رشد ميكروارگانيسم ها درآن بصورت معلق صورت ميگيرد.
اين روش عموماً درمواردي بكار مي رود كه حجم فاضلاب ورودي به تصفيه خانه بالا بوده و به همين سبب تأسيسات و تجهيزات ويژه اي براي آبگيري و هضم لجن در نظر گرفته ميشود.
روش لجن فعال با هوادهي گسترده
فرآيند تصفيه در اين روش مطابق فرآيند لجن فعال است با اين تفاوت كه به منظور كاهش حجم لجن توليدي و مشكلات ناشي از آن اصلاحاتي در روش تصفيه صورت گرفته است. اين اصلاحات شامل افزايش زمان ماند هيدروليكي و عمر لجن ميباشد.
اين تغييرات سبب شده است كه ميزان لجن دفعي بطور قابل ملاحظهاي كاهش يابد. همچنين پايداري و مقاومت سيستم نسبت به نوسانات كيفي و كمي ورودي افزايش يافته است. انعطاف پذيري و پايداري اين سيستم سبب شده است كه امروزه در كشور ما بطور گستردهاي از اين روش براي تصفيه انواع فاضلاب هاي بهداشتي و صنعتي استفاده شود.
روش بستر لجن رو به بالا بي هوازي
اين روش جزء مهمترين روشهاي بيولوژيكي و بيهوازي تصفيه فاضلاب است. در اين روش رئاكتور مورد استفاده يك نوع رئاكتور با جريان رو به بالا است كه در آن بستري از دانههايي كه به شكل بيولوژيكي تشكيل يافتهاند، نقش پركننده را دارند. هنگامي كه فاضلاب به شكل يكنواخت از كف مخزن وارد ميشود، مايع از ميان ناحيه هضم، كه ناحيه جداسازي جامد و مايع است، عبور ميكند.
جامداتي كه در ناحيه ته نشيني جداشده اند به ناحيه بستر فعال بازگردانده ميشوند درحاليكه مايع به شكل پساب از سرريز خارج ميگردد. موادآلي توسط توده زيستي تثبيت ميشود وگازحاصل ازتثبيت مواد زايد درمحفظه گاز جمع آوري ميگردد.
در انتخاب يك روش تصفيه فاضلاب دو عامل نقش اصلي را ايفاء ميكنند.
عامل اول : كيفيت فاضلاب ورودي به سيستم
عامل دوم : كيفيت موردنياز براي پساب خروجي ميباشد
عدم توجه به هريك از دو عامل فوق به هنگام انتخاب روش تصفيه سبب ميگرددكه سيستم تصفيه نتواند خواستههاي اساسي از آن را برآورده سازد.
انتخاب روش تصفيه
ماهيت آلي فاضلاب توليدي از يك سو و بارآلودگي آن از سوي ديگر، سبب برتري روشهاي بيولوژيكي بر ديگر روشها براي انجام عمليات اصلي تصفيه ميگردد. البته از روشهاي فيزيكي و شيميايي نيز در جريان تصفيه استفاده ميشود اما استفاده از آنها در مراحل پيش تصفيه و گندزدايي خواهد بود و بخش اصلي تصفيه به كمك روشهاي بيولوژيكي به انجام خواهد رسيد.
فرآيندها
سهم بسيار بالايي از بار آلودگي فاضلابهاي بهداشتي مربوط به اجزاي آلي آن ميباشد. اين اجزا به سبب ماهيت خود منبع تغذيه بسيار مناسبي براي ميكروارگانيسمها ميباشند. به همين سبب در اغلب موارد از روشهاي بيولوژيكي براي تصفيه اين فاضلابها استفاده ميشود.
آشغالگيري ذرات درشت دانه معمولاً درجريانات فاضلاب ها وجود دارد. براي جلوگيري از ايجاد مشكل در تأسيسات الكترومكانيكال و گرفتگي در لوله لازم است كه اين ذرات درشت دانه جدا گردند. اين عمليات توسط واحد آشغالگير يه انجام ميرسد.
آشغالگيرها در انواع و ظرفيتهاي مختلف قابل ساخت هستند كه طراحي و ساخت آنها با توجه به دبي فاضلاب، قطر ذرات عبوري، دستي يا مكانيكي بودن تميزشدن آن، pH فاضلاب و شرايط بهرهبرداري محلي صورت ميگيرد.
EAAS- هوادهي گسترده با رجوع به بخش معرفي روشهاي بيولوژيكي و درنظر گرفتن مزايا و معايب هركدام از سيستمها، سيستم لجن فعال با هوادهي گسترده به عنوان بهترين گزينه تصفيه براي بخش هوازي سيستم انتخاب شده است. چراكه اين روش علاوه بر برخورداري از راندمان بالا در تصفيه، لجن بسيار كمتري توليدكرده و همچنين لجن توليدي آن تثبيت شده خواهد بود. توليد لجن كمتر از آنجا مورد اهميت قرار ميگيرد كه مسئله دفع و پردازش لجن از مشكلات مهم تصفيه خانههاي فاضلاب است.
پس از استفاده از روش لجن فعال با هوادهي گسترده و ته نشين نمودن لجن توليدي آن، اين نياز وجود دارد كه پساب خروجي گندزدايي شود. بنابراين گندزدايي به عنوان آخرين فرآيند، درسيستم تصفيه مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
گند زدايي
اگرچه وجود ميكروارگانيسمها و به خصوص باكتريها در تصفيه فاضلاب نقشي اساسي را دارند ولي خروج بدون كنترل آنها از تصفيه خانه و ورود آنها به منابع آب پذيرنده ميتواند سبب بروز آلودگي ميكروبي و بيماريهاي ناشي از آن شود. به همين سبب فرآيند گندزدايي به عنوان آخرين فرآيند مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
واحدها:
۱- آشغالگيري
به منظور جداسازي هرگونه مواد جامد درشت كه از راههاي مختلف ميتوانند وارد شبكه جمعآوري فاضلاب شود، در ابتداي سيستم يك واحد آشغالگيري پيش بيني شده است. اين مواد جامد درشت مشكلاتي از قبيل گرفتگي و خوردگي پمپها و اتصالات آنها، تجمع در حوض هوادهي وانسداد فيزيكي لولههاي ارتباطي را به دنبال دارند.
۲- مخزن متعادل ساز
دراغلب موارد در مقدار و كيفيت فاضلاب توليدي نوساناتي وجود دارد. اين درحالي است كه بهترين راندمان سيستم زماني اتفاق ميافتد كه حجم بار وارده و كيفيت آن ثابت و پايدار باشد. به منظور چنين شرايطي لازم است كه قبل از فرآيندهاي اصلي تصفيه، با استفاده از يك مخزن متعادل ساز عمليات يكنواخت سازي كيفي و كمي فاضلاب را به انجام رساند.
همچنين با توجه به اينكه عموماً عمق لوله انتقال دهنده فاضلاب به سيستم بيش از ۲ متر است لذا لازم است كه جهت ايجاد شرايط هيدورليكـي مناسب، عمليات پمپاژ صورت گيرد. كه جهت كاهش هزينهها ميتوان پمپ هاي مزبور را در مخزن متعادل ساز كارگذاري كرده و از اين مخزن به عنوان ايستگاه پمپاژ اوليه نيز استفاده نمود.
اين واحد شامل تجهيزاتي نظير الكتروپمپ هاي مستغرق فاضلابي و سطح سنج ميباشد.
۳- مخزن هوادهي
ماهيت هوازي فرآيند لجن فعال با هوادهي گسترده ايجاب مينمايد كه جهت انجام صحيح واكنشها اكسيژن مورد نياز سيستم تأمين شود. اين عمل در مخزن هوادهي به وقوع ميپيوندد. به عبارت ديگر وظيفه مهم و اساسي تأمين اكسيژن مورد نياز سيستم به عهده مخزن هوادهي و هوادههاي مرتبط با آن است. دراين مخزن اصليترين واكنشهاي تصفيه اتفاق افتاده و مواد آلي پس از تجزيه به تودههاي سلولي و انرژي تبديل ميگردند.
مهمترين تجهيزات مربوط به اين واحد هواده هايي هستند كه هواي مورد نيازسيستم رابه فاضلاب تزريق ميكنند.ديگرتجهيزات اين واحد شامل لوله كشيهاي سيستم هوادهي و افشانكهاي پخش هواميباشند.
۴- مخزن ته نشيني
مجموعه فرآيندهاي اتفاق افتاده در مخـزن هـوادهي منجر بـه توليد تودههاي بيولوژيكي سنگيني ميشودكه قابليت تهنشيني دارند. از اين رو پس از مخزن هوادهي يك مخزن تهنشيني قرارداده ميشود تا بدين وسيله بتوان تودههاي تشكيل شده را ازجريان فاضلاب حذف نمود.
در كف اين مخزن تجهيزات مربوط به پمپاژ لجن تهنشين شده كه شامل پمپ حبابي (Air Lift Pump) و لوله ورودي هواي آن و نيز لوله تخليه لجن وجود دارد.
۵- مخزن هاضم لجن
لجن تهنشين شده در مخزن تهنشيني لازم است كه ضمن خروج از مخزن تهنشيني با نسبت مناسب به سمت مخزن هوادهي و هاضم لجن فرستاده شود. به سبب آنكه لختههاي تشكيل شده لجن بصورتي ضعيف به يكديگر پيوسته شدهاند استفاده از پمپ هاي سانتريفيوژ سبب شكسته شدن اين لختهها خواهد شد. به همين علت براي پمپاژ لجن فعال معمولاً از پمپهاي حبابي (Air Lift Pump) استفاده ميشود.
۶- مخزن گند زدايي
دراين مخزن عمليات گندزدايي (ضدعفوني) به انجام ميرسد. در اين واحد با انجام مجموعهاي از واكنشهاي اكسيداسيون ميكروارگانيسمهاي موجود از جريان فاضلاب حذف ميگردند.
۷- هاضم لجن
به منظور نگهداري لجن مازاد تا زمان دفع نهايي آن، يك مخزن براي ذخيره لجن در نظرگرفته شده است
۸- تابلو برق
براي بهرهبرداري مناسب از سيستمهاي تصفيه لازم است كه بهره بردار بتواند بوسيله يك تابلو فرمان كليه تجهيزات الكترومكانيكي سيستم را كنترل و راهبري نمايد. بنابراين يكي از اجزاي سيستم تصفيه تابلو كنترل و توزيع قدرت است.
مصالح سازه ايي براي ساخت اين تصفيهخانه از سه نوع مصالح ميتوان استفاده كرد. مصالح بتني مسلح، فولادي و پلياتيلني امروزه مهمترين مواد مورد استفاده در ساخت انواع تصفيهخانهها هستند. براي انتخاب درست مصالح مورد استفاده در ساخت تصفيهخانهها نكات زير را بايد همواره مورد توجه قرار داد.
اين نكات عبارتند از:
۱- هزينه ساخت
۲- سرعت ساخت و اجرا
۳- قابليت ارتقاء و افزايش ظرفيت تصفيهخانه
۴- مقاومت در برابر شرايط محيطي
۵- قابليت جابجايي واحدها و سيستم تصفيه
۶- امكان انجام اصلاحات مورد نياز در طول بهرهبرداري با حداقل هزينه
۷- عمر مفيد سازهها و تأسيسات
بتن مسلح :
بتن مسلح جزء قديميترين مصالح مورد استفاده در ساخت انواع تصفيه خانه ها است. از اين مصالح به خصوص در ساخت تصفيه خانههاي بزرگ و در مقياس تصفيه خانه هاي شهري و يا شهركهاي صنعتي بزرگ استفاده ميشود. به دليل ماهيت قليايي كه بتن دارد همواره مشكلاتي در خصوص تماس فاضلاب هاي اسيدي با آن بروز مينمايد و از آنجا كه استفاده از پوششهاي حفاظتي بتن مقرون به صرفه نيست در بسياري از موارد از سازههاي بتني بدون هيچگونه پوشش حفاظتي استفاده ميشود.
ويژگيهاي استفاده از بتن مسلح در ساخت سيستم هاي تصفيه شامل موارد زير است:
۱- در مقياس تصفيه خانه هاي بزرگ هزينه آن نسبت به ديگر مصالح كمتر است.
۲- سرعت ساخت اين سيستم ها خيلي پايين بوده و در صورت برخورد مراحل ساخت به فصول سرد سال مشكلات زيادي در ساخت تصفيهخانه بوجود خواهد آمد.
۳- لازم است كه اين سيستم ها بصورت درجا ساخته شده و امكان ساخت آنها در خارج از محل بهرهبرداري وجود ندارد.
۴- به سبب ماهيت اسيدي بسياري از فاضلابها همواره اين سيستمها با مشكلات خوردگي آرماتورها و پوسته شدن جداره بتن روبرو هستند.
۵- امكان جابجايي هر چند كوچك اين سيستمهاحتي با صرف هزينههاي بالا وجود ندارد.
۶- عمليات ساختماني اين سيستم ها سنگين بوده و در محلهايي كه انجام كارهاي ساختماني و عمراني مشكلاتي را در محل احداث تصفيهخانه ايجاد مينمايند،ساخت آنها همواره با مشكل روبروست.
۷- اين سيستمها را ميتوان هم بصورت نيمه مدفون و هم مدفون اجرا كرد.
فولاد
يكي از پركاربردترين مصالح مورد استفاده در ساخت تصفيه خانه ها به خصوص تصفيه خانه هاي كوچك يا همان پكيجهاي تصفيه، فولاد است. فولاد به سبب مقاومت بسيار بالا و انعطافپذيري در ساخت هر شكل سازه و سرعت در ساخت مقبوليت زيادي به خصوص در ساخت تصفيه خانه هاي واحدهاي صنعتي و اجتماعات كوچك دارد. عمده نگراني كه در استفاده از اين ماده وجود دارد بحث خوردگي است كه اين نگراني با استفاده از پوششهاي محافظتي استاندارد كاملاً رفع شده است.
ويژگيهاي استفاده از فولاد در ساخت سيستم هاي تصفيه شامل موارد زير است:
۱- سرعت ساخت اين تصفيهخانهها بالاست.
۲- اين سيستمها به راحتي قابليت جابجايي داشته و در صورت نياز ميتوان محل تصفيهخانه را به محل مناسب تغيير داد.
۳- در ظرفيتهاي پايين هزينه ساخت سيستم تصفيه با استفاده از فولاد كمتر از ديگر مواد است.
۴- اين امكان وجود دارد اين سيستمها در محل خارج از پروژه و با امكانات بهتر و كاملتر ساخته شده و سپس به محل پروژه انتقال يافته و مورد بهرهبرداري قرار گيرند.
۵- نما و منظره اين سيستمها كاملا قابل كنترل بوده و قابليت هماهنگي با هر محيطي را دارند.
۶- نياز به گودبرداري و عمليات ساختماني زيادي نداشته و داراي حداقل مشكلات ناشي از كارهاي ساختماني در محل هستند.
۷- بدليل خواص شيميايي فولاد، استفاده از پوششهاي حفاظتي در سطوح تماس فاضلاب با فولاد ضروري است.
۸- در شرايط عادي و بدون در نظرگرفتن تمهيدات لازم امكان مدفون ساختن اين سيستمها وجود ندارد.
مهمترين مزاياي پكيج تصفيه فاضلاب عبارت است از :
– بدون بو
– شكل ظاهري زيبا و مستحكم مصرف انرژي پايين
– قابليت ارتقا در صورت تغييرات در ساختمان اوليه
– كارايي و راندمان بسيار بالا در تصفيه فاضلاب
– قابليت جابجايي پكيج حتي پس از نصب و راهاندازي
– سرعت بالا در ساخت، نصب و راهاندازي
– برخورداري از كليه واحدها و تجهيزات موردنياز جهت تصفيه
– گارانتي يك ساله و ۱۰ سال خدمات پس از فروش
– سهولت بهرهبرداري و نگهداري به سبب نوع طراحي و ساخت و تجهيزات بكاررفته در پكيج