تصفیه فاضلاب به روش a2o چیست و چه مزایا و مراحلی دارد؟

فاضلاب به هر آبی اطلاق می شود که  توسط مصارف انسانی یا صنعتی و یا کشاورزی، ماهیت اولیه خود را از دست داده است و لازم است قبل از تخلیه در محیط زیست یا استفاده مجدد مورد تصفیه قرار گیرد. فاضلاب معمولاً از طریق سیستم های جمع آوری همچون مجموعه ای از لوله ها، به تصفیه خانه فاضلاب (WWTP) برای تصفیه منتقل می‌شود. در تصفیه خانه، از انواع فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی برای حذف آلاینده های مختلف آن استفاده میشود و پسب تصفیه شده در نهایت مطابق با استانداردهای سازمان محیط زیست، به استفاده مجدد و یا دفع بهداشتی در طبیعت میرسد. از فاضلاب تصفیه شده متناسب با مراحل و میزان تصفیه آن میتوان برای مقاصد مختلفی همچون آبیاری کشاورزی و فضای سبز، فرآیندهای صنعتی یا حتی تامین آب آشامیدنی استفاده کرد. انتخاب روش مناسب برای تصفیه فاضلاب، به کیفیت و کمیت فاضلاب، قوانین و استانداردهای سازمان های محیط زیستی و عوامل دیگری همچون وضعیت اقلیمی محل تصفیه، مشخصات توپوگرافی سایت، محدودیت های اقتصادی و غیر اقتصادی وابسته می باشد. بر این اساس روش های متنوعی برای تصفیه فاضلاب ایجاد و توسعه یافته است که یکی از موثرترین آن ها تصفیه فاضلاب به روش a2o میباشد.

تصفیه فاضلاب به روش A2O چیست؟

فرآیند A2O (بی هوازی-آنوکیسک-اکسیک) یک روش تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است که برای حذف آلاینده های آلی و مواد مغذی همچون نیتروژن و فسفر از فاضلاب استفاده می شود. این فرایند شکلی توسعه یافته از فرآیند لجن فعال است که در آن، شرایط بی هوازی، بدون اکسیژن و هوازی را در مراحل مختلف ترکیب می کند تا راندمان حذف را افزایش دهد.

از آنجایی که هوا به مخازن بی هوازی فرستاده نمی شود و اکسیژن وجود ندارد، میکروارگانیسم های هوازی و لجن فعال کمتر تشکیل می شوند و در چنین شرایطی فسفر آزاد می کنند. فاضلاب در مخازن بی هوازی پس از آزادسازی فسفر به مخزن آنوکسیک فرستاده و پس از آن به مخزن هوازی وارد می شود. فاضلاب در مخازن بی هوازی به وسیله میکسر هم زده میشود و لجن فعال در مخازن در حال هم زدن نگه داشته می شود. مشابه مخزن بی هوازی، مخزن آنوکسیک مخزنی است که هوا به داخل آن تزریق نمی شود.

از آنجایی که میکروارگانیسم های موجود در حالت بی هوازی که موسوم به دنیتریفایر میباشند نیاز به اکسیژن دارند و اکسیژن آزاد در این مخزن وجود ندارد،  در نتیجه این میکروارگانیسم ها با مصرف اکسیژن موجود در یون نیترات که در فاضلاب پمپاژ شده از مخزن هوازی به مخزن آنوکسیک وجود دارد، موجب تجزیه نیترات و آزاد شدن گاز نیتروژن میگردد. تزریق هوا در مخزن هوازی، موجب انحلال اکسیژن در فاضلاب میگردد و لجن فعال و میکروارگانیسم‌های موجود در این مخزن (باکتری‌های نیتروژن‌کننده: باکتری‌های نیتروزوموناس، باکتری‌های نیتروباکتر) که در مخزن هوازی فعال هستند، نیتروژن آمونیاکی ارسال شده از مخزن آنوکسیک را تجزیه کرده و به یون نیترات تبدیل می‌کنند. مایع حاوی نیترات به همراه یون نیترات با پمپ ها به مخزن آنوکسیک گردش می کند.

یکی از روش های تصفیه جذب سطحی است که در مقاله جذب سطحی در تصفیه فاضلاب توضیح داده ایم.

همچنین در مخزن هوازی، لجن فعال و میکروارگانیسم هایی که فسفر جذب کرده اند به مخزن ته نشینی نهایی فرستاده شده و ته نشین می شوند. پساب زلال شده در مخزن ته نشینی نهایی پس از عبور از واحد گندزدایی، تخلیه شده و مقداری از لجن فعال ته نشین شده به عنوان لجن برگشتی به مخزن واکنش بازگردانده می شودو سپس مواد باقی مانده به عنوان لجن اضافی به واحد تغلیظ لجن فرستاده می شود. لجن های تغلیظ شده، آبگیری می شوند و به عنوان لجن با رطوبت پایین دفع میشود.

به این روش حذف نیتروژن، سیستم نیترات زدایی چرخشی نیز گفته می شود؛ زیرا نیتریفیکاسیون و نیترات زدایی در حالی انجام می شود که پساب حاوی نیترات در گردش است. در صورتی که فقط نیتروژن حذف شود، مخزن واکنش فقط با مخزن آنوکسیک پیکربندی می شود و مخزن بی هوازی استفاده نمی شود.

■ تفاوت بین تانک بی هوازی و تانک بی هوازی.

در هر دو مخزن بی هوازی و مخزن آنوکسیک هوا به داخل مخزن فرستاده نمی شود. تفاوت این دو واحد در خروج یا عدم خروج یون نیترات است.

■ مایع حاوی نیترات

مخلوطی از لجن فعال حاوی یون نیترات فراوان (NO3-) که از نیتریفیکاسیون آمونیاک موجود در فاضلاب تولید می شود.

پیشنهاد می کنیم مقاله فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی را مطالعه نمایید.

مزایای تصفیه فاضلاب به روش a2o

فرآیند A2O (بی هوازی-آنوکسیک-اکسیک) یک روش پر کاربرد تصفیه فاضلاب است که مزایای متعددی نسبت به سایر فرآیندهای تصفیه دارد. در اینجا به برخی از مزایای این فرایند میپردازیم:

• بهره وری انرژی: فرآیند A2O برای به حداکثر رساندن بهره وری انرژی طراحی شده است. مرحله بی هوازی، بیوگاز (متان) تولید می کند که می تواند به عنوان منبع انرژی تجدید پذیر مورد استفاده قرار گیرد. این بیوگاز می تواند برای تولید برق یا گرما استفاده شود و در نتیجه انرژی مورد نیاز تصفیه خانه را جبران کند.
• کاهش تولید لجن: فرآیند A2O معمولاً منجر به تولید لجن کمتر در مقایسه با فرآیندهای تصفیه فاضلاب معمولی می شود. مرحله بی هوازی، تبدیل مواد آلی به بیوگاز را افزایش می دهد و مقدار لجن تولید شده را کاهش می دهد. این مسئله، نه تنها از هزینه های دفع و جابجایی لجن میکاهد، بلکه اثرات زیست محیطی مرتبط با مدیریت لجن را نیز به حداقل می رساند.
• بهره وری فضا: فرآیند A2O را می توان در یک سیستم تصفیه نسبتا فشرده اجرا کرد. ادغام مراحل بی هوازی، آنوکسیک و هوازی در یک راکتور منفرد یا دنباله ای از راکتورها، رد پای مورد نیاز برای تصفیه خانه را کاهش می دهد. این امر به ویژه در مناطقی با فضای محدود یا جایی که زمین گران است مفید خواهد بود.
• انعطاف پذیری و سازگاری: فرآیند A2O را می توان بر اساس ویژگی های خاص فاضلاب و اهداف تصفیه مد نظر و مطابق با مشخصات محل اجرای سیستم، اصلاح و بهینه کرد که این مسئله موجب  انعطاف چذیری بیشتر در تنظیم شرایط عملیاتی برای تطبیق با تغییرات در ترکیب ورودی یا نرخ جریان فراهم می کند.
• مقرون به صرفه بودن: فرآیند A2O مزیت های اقتصادی را نسبت به سایر روش های تصفیه ارائه می دهد. کاهش مصرف انرژی، تولید لجن کمتر و طراحی فشرده به صرفه جویی در هزینه عملیاتی کمک می کند. علاوه بر این، درآمد بالقوه تولید شده ناشی از استفاده از بیوگاز می تواند تا حدی موجب جبران  هزینه های تصفیه شود.

شایان ذکر است که مناسب بودن فرآیند A2O به عوامل مختلفی از جمله ویژگی‌های فاضلاب، اهداف تصفیه و الزامات نظارتی بستگی دارد. بنابراین، انجام یک ارزیابی کامل و در نظر گرفتن شرایط خاص سایت قبل از تصمیم‌گیری برای اجرای فرآیند A2O برای تصفیه فاضلاب ضروری است.

در مقاله تصفیه ثانویه فاضلاب به بررسی این روش می پردازیم.

مراحل تصفیه فاضلاب به روش A2O

تصفیه فاضلاب به روش a2o طی 3 مرحله انجام می شود که به شرح زیر است:

1. مرحله بی هوازی

    در ابتدای تصفیه بیولوژیکی، فاضلاب به یک راکتور بی هوازی وارد می شود که در آن میکروارگانیسم های بی هوازی مواد آلی را در غیاب اکسیژن تجزیه می کنند. در این فرآیند گاز متان (بیوگاز) به عنوان یک محصول جانبی تولید می کند. آلاینده های آلی مانند مواد آلی کربنی و ذرات معلق به ترکیبات ساده تری تبدیل می شوند.

2. مرحله آنکسیک

    پس از مرحله بی هوازی، فاضلاب وارد مخزن یا ناحیه بدون اکسیژن می شود. در اینجا، عرضه اکسیژن قطع می شود و محیطی مناسب برای نیترات زدایی باکتری ها ایجاد می کند. این باکتری ها از نیتروژن استفاده می کنند. مرحله بدون اکسیژن به حذف ترکیبات نیتروژن مانند نیترات ها و نیتریت ها که آلاینده های رایج در فاضلاب هستند کمک می کند.

3. مرحله هوازی

    در مرحله آخر، فاضلاب در مخزن یا حوض هوازی در معرض اکسیژن قرار می گیرد. این مرحله، باعث رشد باکتری‌های هوازی می‌شود که موجب تخریب بیشتر مواد آلی از جمله ترکیبات کربنی باقی‌مانده میگردد. باکتری های هوازی برای متابولیسم موثر آلاینده های آلی به اکسیژن نیاز دارند. اکسیژن معمولاً از طریق دیفیوزرها یا سیستم های اختلاط مکانیکی برای اطمینان از انتقال کارآمد اکسیژن تامین می شود.

برای کسب اطلاعات بیشتر درباره لجن های فاضلاب به مقاله لجن فاضلاب مراجعه کنید.

دلایل اهمیت تصفیه فاضلاب به روش A2O

تصفیه فاضلاب به روش A2O (بی هوازی-آنوکسیک-اکسیک) به چند دلیل اهمیت قابل توجهی در تصفیه فاضلاب دارد. این روش راندمان حذف بالایی را برای مواد آلی و مواد مغذی موجود در فاضلاب فراهم می کند و  قادر به حذف آلاینده های پیشرفته میباشد. در طول فرآیند A2O، فاضلاب تحت یک سری مراحل تصفیه در شرایط مختلف قرار می گیرد که امکان حذف مواد آلی، ترکیبات نیتروژن و سایر آلاینده ها را فراهم می کند. این فرآیند برای بهینه سازی کارایی تصفیه و کاهش مصرف انرژی با استفاده از جوامع میکروبی مختلف در هر مرحله طراحی شده است.

کاربرد تصفیه فاضلاب به روش A2O

در تصفیه فاضلاب به روش A2O مرحله بی هوازی امکان تجزیه ترکیبات آلی پیچیده مانند پروتئین ها، کربوهیدرات ها و چربی ها را به ترکیبات ساده تر می دهد. مرحله آنوکسیک، نیترات زدایی را انجام میدهد  و  نیترات (NO3-) را به گاز نیتروژن (N2) تبدیل می کند و در نتیجه آلاینده های نیتروژنی را حذف می کند. در نهایت، مرحله هوازی،  اکسیداسیون مواد آلی و ترکیبات نیتروژنی باقیمانده را تسهیل می کند و سطح بالایی از حذف آلاینده را تضمین می کند.

توجه به این نکته ضروری است که طراحی و عملکرد خاص سیستم های A2O بسته به عواملی مانند اندازه تصفیه خانه، ویژگی های فاضلاب و کیفیت مورد انتظار پساب تصفیه شده، می تواند متفاوت باشد. علاوه بر این، نظارت و کنترل پارامترهای مختلف، مانند اکسیژن محلول، pH و دما، برای حفظ عملکرد بهینه فرآیند A2O ضروری است.

مقاله پیشنهادی: حذف بو در تصفیه خانه فاضلاب

سخن پایانی

با توجه به نکات ذکر شده در این مقاله، تصفیه فاضلاب به روش A2O تاثیر قابل ملاحظه ای در افزایش راندمان تصفیه و کاهش هزینه های ساخت تصفیه خانه دارد. هر چند بررسی کامل مشخصات فاضلاب، اهداف تصفیه و شرایط خاص هر پروژه، از نکات مهم در انتخاب هر فرایند تصفیه فاضلاب میباشد.

شرکت مهندسی پاک پساب اقلیم، از پیشگامان طراحی، ساخت و اجرای پکیج های تصفیه فاضلاب، سیستم های تصفیه فاضلاب به روش A2O را مطابق با مشخصات مورد نظر خریداران محترم به فروش میرساند. جهت کسب اطلاعات بیشتر یا دریافت مشاوره، با کارشناسان این شرکت تماس حاصل فرمایید.