تصفیه فاضلاب به روش SBR

سیستم راکتورهای ناپیوسته متوالی  
تصفیه فاضلاب به روش راکتور متوالی منقطع (SBR) یک سیستم لجن فعال پر و خالی شونده برای تصفیه فاضلاب می‌باشد. در این سیستم تصفیه فاضلاب ،‌ فاضلاب جهت تصفیه به یک راکتور منقطع واحد منتقل می‌گردد تا اجزای نامطلوب آن حذف گردد و سپس فاضلاب تخلیه می‌گردد. متعادلسازی، هوادهی و زلال‌سازی همگی می‌تواند با بکارگیری یک واحد راکتور منقطع حاصل شوند. جهت بهینه‌سازی عملکرد سیستم دو یا چند راکتور منقطع در توالی عملکردها تعبیه می‌گردد. سیستمهای SBR به طور موفقیت‌آمیزی برای تصفیه فاضلابهای شهری و صنعتی به کار رفته‌اند. این روشها در تصفیه فاضلابهای با جریان متناوب و یا جریان کم نقش منحصر به فردی دارند.

بر خلاف آنچه تصور می‌شود،‌ فرآیندهای منقطع پر و خالی نظیر SBR روشی نیست که در مقطع فعلی پیشرفت نموده باشد. بین سالهای ۱۹۱۴ الی ۱۹۲۰ سیستمهای مختلف پر و خالی در حال کار بودند. علاقه‌مندی به سیستمهای SBR در اواخر دهه ۱۹۵۰ و اوایل دهه ۱۹۶۰ مجدداً رونق گرفت که علت آن پیشرفت دستگاه‌ها و تکنولوژیهای جدید بود. پیشرفت در تجهیزات هوادهی و سیستمهای کنترل به سیستم SBR اجازه داد تا به طور موفقیت‌آمیزی با سیستم لجن فعال متعارف رقابت نماید.
فرآیند واحد تصفیه فاضلاب SBR و لجن فعال متعارف هر دو به یک صورت می‌باشد. گزارش سال ۱۹۸۳ آژانس محیط زیست آمریکا این واقعیت را با جمله زیر بیان داشت:
سیستم تصفیه فاضلاب  SBR با سیستم لجن فعال متعارف اختلافی ندارد جز آنکه این سیستم به جای آنکه با فضا عمل نماید، با زمان عمل می‌نماید.
تفاوت بین دو تکنولوژی در این است که سیستم  تصفیه فاضلاب SBR با یک کنترل توالی زمان، عملیات متعادل‌سازی، تصفیه بیولوژیکی و زلال‌سازی ثانویه را در یک حوضچه انجام می‌دهد. این مدل از راکتورها، عملاً زلال‌سازی اولیه را نیز در خود شامل می‌شوند.
در یک سیستم لجن فعال متعارف، فرآیندهای فوق هر یک بایستی در مخزنی جداگانه صورت پذیرند.
یک روش اصلاح شده تصفیه فاضلاب  SBR سیستم هوادهی ممتد سیکل تناوبی (ICEAS) می‌باشد. در سیستم ICEAS ، فاضلاب ورودی به طور یکنواخت وارد راکتور می‌گردد. در حقیقت این فرآیند در مقایسه با سیستمهای SBR متعارف، یک سیستم منقطع حقیقی نمی‌باشد.
ساختار طراحی سیستمهای تصفیه فاضلاب  SBR و ICEAS از جهات دیگر بسیار شبیه به یکدیگر می‌باشد.
شرح یک تصفیه‌خانه که با سیستم تصفیه فاضلاب به روش  SBR عمل می‌نماید:
معمولاً فاضلاب ورودی قبل از اینکه وارد مخزن SBR بگردد از یک آشغالگیر و دانه‌گیر عبور می‌نماید. سپس فاضلاب وارد یک راکتور نیمه پر می‌گردد که شامل توده جرمی باقیمانده از سیکل قبلی می‌گردد. هنگامیکه راکتور پر می‌باشد،‌ مشابه یک سیستم لجن فعال متعارف عمل می‌نماید اما بدون یک جریان پیوسته ورودی یا خروجی، هنگامیکه توده جرمی ته‌نشین می‌گردد و مواد آلی فاضلاب توسط میکرو ارگانیسم‌ها مصرف می‌شود،‌ زمانی است که واکنش‌های بیولوژیکی کامل گشته‌اند و دیگر نیازی به هوادهی و اختلاط نمی‌باشد. توده جرمی اضافی در هر زمان در طول سیکل به دور ریخته می‌شود. با نگهداشتن و تنظیم نسبت ماده آلی به توده جرمی در هر سیکل میزان لجن دفعی مازاد مشخص می‌گردد. در سیستمهای لجن فعال متعارف پیوسته، نسبت ماده آلی به توده جرمی با بازگشت لجن از مخزن ته‌نشینی تنظیم می‌گردد که میزان آن وابسته به میزان فاضلاب ورودی و مشخصات و غلظت مواد در حوضچه ته‌نشینی و عوامل دیگر می‌باشد. پس از واحد SBR، توده فاضلاب وارد یک مخزن متعادلسازی می‌گردد تا جهت فرآیندهای بعدی بتوانیم با نرخ جریان ثابتی فاضلاب را وارد سیستم نماییم. در برخی حالات، فاضلاب جهت حذف جامدات اضافی از فیلتر عبور داده می‌شود و سپس ضد عفونی می‌گردد.
در سیستمهای تصفیه فاضلاب  SBR به پمپهای بازگشت لجن فعال و پمپهای لجن اولیه که در سیستمهای لجن فعال متعارف نیاز است، احتیاجی نمی‌باشد. در سیستم SBR معمولاً تنها یک لجن برای دفع وجود دارد. لزوم وجود تغلیظ‌کننده‌های ثقلی قبل از هاضم‌ها بسته به خصوصیات لجن، در هر مورد فاضلاب بایستی بررسی گردد.
یک سیستم SBR به هنگام ورود فاضلاب به داخل آن به عنوان یک سیستم متعادل‌ساز عمل می‌نماید که این امر سیستم را قادر می‌سازد تا بارگذاریها و نیز ورودیهای ماکزیمم را که به صورت منقطع وارد می‌شوند،‌ متعادل نماید. در بسیاری از سیستم‌های لجن فعال متعارف، جهت حفاظت سسیتم بیولوژیکی از جریان ماکزیمم که ممکن است باعث شستن و خارج کردن توده جرمی گردد و یا حفاظت سیستم بیولوژیکی از ماکزیمم بارگذاری که ممکن است فرآیند تصفیه را دچار مشکل نماید از یک مخزن متعادلسازی جداگانه استفاده می‌گردد.
همچنین بایستی توجه گردد که زلال‌ساز اولیه جهت تصفیه فاضلابهای شهری قبل از واحد SBR معمولاً مورد نیاز نمی‌باشد. در تمام تصفیه‌خانه‌های لجن فعال متعارف، زلال‌سازهای اولیه قبل از سیستمهای بیولوژیکی به کار گرفته می‌شوند. هر چند که توسط سازندگان سیستمهای SBR پیشنهاد می‌گردد که هر گاه مجموع جامدات معلق T.S.S و یا میزان اکسیژن‌خواهی بیوشیمیایی (BOD) بیشتر از ۴۰۰ الی ۵۰۰ میلی‌گرم در لیتر باشد از زلال‌سازهای اولیه استفاده گردد. جهت طراحی بهتر است که از اطلاعات ذخیره شده از پروژه‌های مختلف و نیز اطلاعات سازندگان استفاده گردد و سپس حوضچه زلال‌سازی اولیه و متعادل‌سازی برای سیستم‌های SBR در فاضلابهای شهری و صنعتی تعبیه گردد.
متعادل‌سازی بسته به آنکه فرآیند پس از SBR چه باشد، ممکن است لازم شود. در صورتیکه قبل از فیلتر نمودن فاضلاب از مخزن متعادل‌سازی استفاده نگردد. بایستی فیلتر را طوری طراحی نمود تا قابلیت تحمل و تصفیه فاضلاب عمده خارج شده از سیستم SBR را داشته باشد. طراحی فیلتر به نحوی که سطح بستر آن قابلیت تحمل ورود فاضلاب منقطع ماکزیمم را داشته باشد گاهاً امکانپذیر و اقتصادی نمی‌باشد و لذا بهتر است تا از یک متعادل‌ساز استفاده گردد. متعادل‌ساز جداگانه در سیستمهای لجن فعال متعارف معمولاً به کار گرفته نمی‌شود چرا که جریان خروجی معمولاً به صورت پیوسته و ثابت می‌باشد.
کاربرد سیستم های تصفیه فاضلاب SBR:
سیستمهای تصفیه فاضلاب SBR معمولاً برای جریانهای تا ۵ میلیون گالن در روز و یا کمتر کاربرد دارند. فعالیت‌ها و عملیات خاص که برای جریانهای بالاتر از این میزان لازم است معمولاً باعث می‌شود تا استفاده از این سیستمها جهت جریانهای بالاتر چندان مقبول نیفتند.
از آنجایی که این سیستمها نسبتاً جای کمی را اشغال می‌نماید جهت مناطقی که استفاده از زمین محدود است بسیار مناسب می‌باشند. همچنین سیکلهای درون سیستم می‌تواند به راحتی حذف مواد مغذی را که ممکن است در آینده افزایش یابند مورد اصلاح قرار دهد. این امر سیستمهای SBR را نسبت به تغییرات پارامترهای فاضلاب ورودی نظیر میزان مواد مغذی موجود در آن انعطاف‌پذیر می‌سازد. سیستمهای SBR همچنین برای موقعی که فیلتراسیون پس از تصفیه بیولوژیکی مورد نیاز است بسیار اقتصادی و به صرفه می‌باشد.
محاسن و معایب سیستم تصفیه فاضلاب SBR:
برخی محاسن و معایب سیستم‌های تصفیه فاضلاب  SBR در زیر بیان شده است:
محاسن سیستم تصفیه فاضلاب SBR:
-          متعادل‌سازی،‌ زلال‌سازی اولیه، تصفیه بیولوژیکی و زلال‌سازی ثانویه همگی می‌توانند در یک راکتور واحد بدست آیند.
-           انعطاف در عملکرد و کنترل
-           حداقل جاگیری
-           کاهش هزینه سرانه با حذف واحدهای زلال‌‌ساز و تجهیزات دیگر.
معایب سیستم تصفیه فاضلاب SBR:
-          جهت واحدهای تنظیم زمان و کنترل‌ها، در مقایسه با سیستم‌های متعارف، به یک سیستم هوشمندتری نیاز می‌باشد.
-       با توجه به کنترلگرهای هوشمند، سوئیچهای اتوماتیک و شیرهای اتوماتیک در مقایسه با سیستمهای متعارف، نگهداری سیستمهای SBR در سطح بالاتری قرار دارد.
-          احتمال تخلیه لجن ته‌نشین شده و یا لجن معلق در هنگام مرحله تخلیه و یا آبگیری سیستم تصفیه فاضلاب  SBR
-          احتمال گرفتن دیفیوزرها در هنگام وقفه‌های سیکل هوادهی که البته به مدل ساخت سازندگان نیز بستگی دارد.
-          احتمال نیاز به متعادل‌ساز پس از راکتور SBR که به فرآیندهای بعدی تصفیه‌خانه نیز بستگی دارد.
معیارهای طراحی سیستم تصفیه فاضلاب SBR:
برای طراحی هر تصفیه‌خانه فاضلاب،‌ قدم اول آن است که مشخصات فاضلاب پیش‌بینی شده ورودی و فاضلاب خروجی از سیستم برای سیستم پیشنهادی مشخص شود. پارامترهای فاضلاب ورودی معمولاً شامل موارد زیر می‌گردند:
جریان طراحی، ماکزیمم جریان ورودی PH , T.S.S , BOD5 ، قلیائیت، دمای فاضلاب، کل نیتروژن کجدال (TKN) ، آمونیا- نیتروژن (NH3-N) و فسفر کل (TP) . جهت فاضلابهای صنعتی و خانگی، برخی پارامترهای محلی نیز مورد نیاز می‌باشند.
جهت فاضلاب خروجی بایستی قوانین محلی در نظر گرفته شود. مواردی که در جریان خروجی بایستی رعایت گردند عبارتند از:
T.S.S , BOD5 و کلیفرم فکال، برخی قوانین سخت‌تر موارد زیر را نیز لازم می‌دانند. نیتروژن کل TKN , (TN) و NH3-N و TP . مشخص نمودن پارامترهای فاضلاب خروجی الزامی است، چرا که پارامترهای خروجی بر روی توالی عملیات سیستم SBR تاثیر می‌گذارد. برای مثال: در صورتیکه مواد مغذی و NH3-N و یا TKN نیاز باشد، در آن صورت نیتریفیکاسیون لازم خواهد بود و یا هر گاه در خروجی محدودیت میزان نیتروژن کل (TN) را داشته باشیم، عملیات نیتریفیکاسیون و دینیتریفیکاسیون لازم خواهند بود.
هنگامیکه مشخصات ورودی و خروجی تعیین می‌گردد. مهندس معمولاً برای طراحی با سازندگان سیستمهای SBR مشورت می‌نماید. بر مبنای این معیارها و دیگر پارامترهای محلی مانند دما، پارامترهای طراحی برای سیستم مشخص می‌گردد.

http://www.rahach.com/22/%D8%AA%D8%B5%D9%81%DB%8C%D9%87-%D9%81%D8%A7%D8%B6%D9%84%D8%A7%D8%A8-%D8%A8%D9%87-%D8%B1%D9%88%D8%B4-SBR/

دفتر  :   20 97 56 66 021
            37 95 56 66 021
            37 64 59 66 021
            57 14 59 66 021
فکس :   26 59 59 66 021
همراه :   70 49 490 0912

info@rahach.com

raha.chemical@gmail.com