همه چیز درباره تصفیه فاضلاب به روش هوازی

به‌طورکلی در تصفیه خانه، فاضلاب سه فرآیند مهم را می‌گذراند: تصفیه اولیه، تصفیه ثانویه و ثالثیه. مرحله سوم شامل تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است. تصفیه بیولوژیکی نیز خود به دو نوع تصفیه فاضلاب به روش هوازی و تصفیه به روش بی‌هوازی صورت می‌گیرد.

تصفیه فاضلاب به روش هوازی یکی از فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است که در حضور اکسیژن انجام می‌شود. زیست توده‌های متشکل از میکروارگانیسم‌های هوازی، مواد آلی موجود در فاضلاب را به دی اکسید کربن و سایر مواد، تجزیه و تبدیل می‌کنند. روش‌ها و فرآیندهای تصفیه هوازی می‌توانند به ‌عنوان سیستم‌های مستقل برای تصفیه فاضلاب خام عمل کنند یا می‌توانند پس از فرآیندهای بی‌هوازی برای حذف بیشتر اکسیژن بیوشیمیایی (BOD) و کل جامدات معلق (TSS) استفاده شوند. روش‌ هوازی همچنین می‌تواند به طور خاص به عنوان یک سیستم حذف بیولوژیکی مواد مغذی (BNR) برای حذف نیتروژن و فسفر مورد استفاده قرار گیرد.

تصفیه هوازی فاضلاب چیست؟

تصفیه فاضلاب به روش هوازی یک فرآیند بیولوژیکی است که از اکسیژن برای تجزیه آلاینده‌های آلی و سایر آلاینده‌ها مانند نیتروژن و فسفر استفاده می‌کند. اکسیژن به طور مداوم توسط یک دستگاه هوادهی مکانیکی مانند دمنده هوا (بلوئر هوادهی) یا کمپرسور در فاضلاب تزریق و توسط دیفیوزرها منتشر می‌شود. سپس میکروارگانیسم‌های هوازی از مواد آلی فاضلاب تغذیه می‌کنند و آن را به دی اکسید کربن و زیست توده تبدیل می‌کنند.

بسته به ترکیب شیمیایی آنالیز کیفی فاضلاب، یک سیستم تصفیه بیولوژیکی ممکن است از چندین فرآیند مختلف و انواع متعددی از میکروارگانیسم‌ها تشکیل شده باشد. همچنین باتوجه‌به ویژگی‌های فاضلاب و شرایط هر پروژه ممکن است برای بهینه نگه داشتن نرخ رشد زیست توده‌ها و میکروارگانیسم‌ها از روش‌های مختلفی استفاده شود. به عنوان مثال، اغلب لازم است هوادهی را کنترل و تنظیم کنید تا سطح اکسیژن محلول ثابتی حفظ شود تا باکتری‌های سیستم با سرعت مناسب تکثیر شوند.

علاوه بر اکسیژن محلول، سیستم‌های بیولوژیکی اغلب نیاز به تعادل برای جریان، بار آلی و هیدرولیکی، pH، دما و مواد مغذی دارند. ایجاد تعادل در یک سیستم هوازی، جایی است که فرآیند تصفیه بیولوژیکی می‌تواند پیچیده شود. در ذیل برخی از روش‌های تصفیه بیولوژیکی هوازی را آورده‌ایم که بسته به نوع فاضلاب و شرایط پروژه انتخاب و اجرا می‌گردند.

اگر به دنبال یک پکیج هستید به صفحه پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی مراجعه کنید.

روش‌های تصفیه فاضلاب به روش هوازی

همان‌طور که گفتیم روش‌های هوازی تصفیه فاضلاب از جمله روش‌های مرسوم و با راندمان بسیار بالا در تصفیه انواع فاضلاب بهداشتی و شهری است. در این بخش برخی از راه های تصفیه فاضلاب به روش هوازی را آورده‌ایم. انتخاب این فرآیندها براساس نوع فاضلاب، شرایط محیطی و … صورت می‌گیرد.

1. تصفیه فاضلاب به روش هوازی با فرآیند لجن فعال متعارف

فرآیندهای لجن فعال متعارف که به طور گسترده در کاربردهای شهری مورد استفاده قرار می‌گیرد، زمانی رخ می‌دهد که فاضلاب پس از فاز تصفیه اولیه (تصفیه فیزیکی) وارد مخزن هوادهی می‌شود. در زمان هوادهی در حضور میکروارگانیسم‌های هوازی معلق در مخزن، مواد آلی شکسته شده و مصرف می‌شوند و جامدات بیولوژیکی تشکیل می‌دهند که به توده‌های بزرگ‌تر یا لخته‌ها تبدیل می‌شوند. لخته‌های تشکیل شده وارد مخزن ته‌نشینی شده و بعد از ته‌نشینی از فاضلاب خارج می‌شوند. سیستم‌های تصفیه لجن فعال متعارف معمولاً نیاز به فضای بیشتری دارند و مقادیر زیادی لجن را با هزینه‌های دفع مرتبط تولید می‌کنند، اما هزینه‌های سرمایه و نگهداری در مقایسه با گزینه‌های دیگر نسبتاً پایین است. البته باید توجه داشت که روش لجن فعال نیز خود شامل انواع دیگری است که نحوه عملکرد و اجرای هر یک متفاوت می‌باشد. از جمله روش‌های فرآیند هوازی لجن فعال می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• هوادهی گسترده لجن فعال (EAAS)
• راکتور بیولوژیکی با بستر رشد معلق (MBBR)
• راکتور بیولوژیکی با بستر رشد ثابت (IFAS) و …

2. فرآیند بیو راکتور غشایی (MBR)

یکی دیگر از مدل‌های تصفیه فاضلاب به روش هوازی فرآیند بیوراکتور غشایی است. MBR فرآیند پیشرفته تصفیه بیولوژیکی فاضلاب هستند که لجن فعال رشد معلق معمولی را با فیلتراسیون غشایی، به جای ته‌نشینی، ترکیب می‌کنند تا مواد جامد معلق را جدا و بازیافت کنند. MBR ها در درجه اول BOD و کل جامدات معلق (TSS) را هدف قرار می‌دهند. طراحی سیستم MBR بسته به ماهیت فاضلاب و اهداف تصفیه متفاوت است، اما یک MBR معمولی ممکن است شامل مخازن تصفیه هوازی (یا بی‌هوازی)، سیستم هوادهی، میکسرها، مخزن غشایی و … باشد. به دلیل تجهیزات و فرآیند پیچیده‌تر و همچنین خروجی بسیار مقبول در این روش، MBRها نیاز به سرمایه بالا، عملیات بالا و هزینه‌های نگهداری بالا دارند.

برای کسب اطلاعات بیشتر مقاله تصفیه فاضلاب به روش MBR را مطالعه کنید.

3. فرآیند راکتور بیولوژیکی با بستر رشد متحرک

تصفیه فاضلاب به روش هوازی از طریق فرآیند MBBR نیز صورت می‌گیرد. فرآیند MBBR معمولاً از مخازن هوادهی پر شده با حامل‌های بیوفیلم پلی‌اتیلن متحرک کوچک تشکیل شده است که توسط غربال‌های نگهدارنده در داخل ظرف نگهداری می‌شوند. امروزه حامل‌های بیوفیلم پلاستیکی یا همان پکینگ مدیا، در اندازه‌ها و شکل‌های مختلف تولید می‌شوند، معمولاً استوانه‌ها یا مکعب‌هایی با قطر نیم تا یک اینچ هستند.

به دلیل وجود حامل‌های بیوفیلم متحرک معلق، MBBR ‌ها اجازه می‌دهند پساب‌های با BOD بالا در یک منطقه کوچک‌تر تصفیه شوند. MBBR ها معمولاً توسط یک زلال کننده ثانویه دنبال می‌شوند، اما هیچ لجنی به فرآیند و به ابتدای هوادهی برگشت داده نمی‌شود. لجن اضافی ته‌نشین می‌شود و پس از مدتی از سیستم تخلیه می‌گردد.

در مقاله انواع بلوئر به طور کامل با انواع و کاربرد آن آشنا می‌شوید.

کاربرد تصفیه فاضلاب به روش هوازی

تصفیه هوازی فاضلاب‌های بهداشتی فرآیندی پایدار، ساده و کارآمد است که پساب ثانویه باکیفیت بالا تولید می‌کند. لجن حاصل بدون بو است و می‌تواند به عنوان کود کشاورزی عالی فروخته شود.

هنگامی که با تصفیه فاضلاب به روش بی‌ هوازی ترکیب می‌شود و به صورت تلفیقی به کار برده می‌شوند، سیستم‌های تصفیه هوازی حذف کامل آلاینده‌ها و مواد مغذی را تضمین می‌کنند. اغلب در تصفیه فاضلاب‌های صنعتی از فرآیندهای هوازی و بی‌هوازی به صورت تلفیقی استفاده می‌شود.

سخن پایانی

همان‌طور که در مطالب بالا صحبت کردیم، تصفیه فاضلاب به روش هوازی از جمله روش‌های رایج و با بازدهی بسیار بالا در تصفیه انواع فاضلاب‌های بهداشتی انسانی و همچنین صنعتی (البته به صورت تلفیقی با سیار فرآیندها) است. تصفیه بی‌هوازی فاضلاب شامل انواع مختلفی از فرآیندها می‌شود، مانند فرآیند های هوادهی گسترده لجن فعال، فرآیند های غشایی و همچنین فرآیند های بیولوژیکی با بستر رشد ثابت و متحرک و …  که هرکدام از این فرآیندها بسته به نوع فاضلاب، شرایط محیط، محل تصفیه خانه و … انتخاب و اجرا می‌شوند.

درصورتی‌که می‌خواهید اطلاعات بیشتری در زمینه انواع راه‌های تصفیه فاضلاب به روش هوازی کسب کنید، با کارشناسان ما در تماس باشید.