ایمهاف تانک چیست و چه نقشی در تصفیه فاضلاب دارد ؟

با رشد جمعیت و توسعه روز افزون صنایع، تامین آب و مدیریت بهینه فاضلاب چالشی بسیار مهم برای جوامع میباشد. ایمهاف تانک یک سازه مهندسی است که به منظور تصفیه فاضلاب به ویژه فاضلاب های خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. ایمهاف تانک دارای دو بخش اصلی میباشد: 1. مخزن ته نشینی جهت جداسازی مواد معلق و تشکیل رسوب، 2. محفظه هاضم لجن

فرآیند تجزیه در ایمهاف تانک منجر به کاهش لجن تولیدی و بوی نامطبوع میشود و همین امر سبب بهبود کیفیت آب خروجی خواهد شد. نرخ حذف یک مخزن خاص به کیفیت آب ورودی، زمان و نگهداری مخزن بستگی دارد. در صورت نگهداری درست از ایمهاف تانک به طور معمول توانایی حذف 70%-20% برای TSS و  %40-%10 برای BOD را دارد. در ادمه توضیح می دهیم ایمهاف تانک چیست و نحوه عملکرد آن چگونه است. با ما همراه باشید.

ایمهاف تانک چیست؟

ایمهاف تانک (Imhaff Tank)، سیستمی ساده و اقتصادی برای تصفیه فاضلاب میباشد که معمولا  این سیستم به صورت زیرزمینی و ساخته شده از بتن می باشد، اما لازم به ذکر است که در بالای زمین، امکان ساخت ایمهاف تانک وجود دارد در این صورت به دلیل نیروی گرانش زمین فرآیند تخلیه لجن تسهیل می یابد اما همچنان پمپاژ ورودی به سیستم الزامی است. زمان ماند هیدرولیکی (HRT)، معمولاً بیشتر از ۲ تا ۴ ساعت نمیباشد تا پساب هوازی برای تصفیه بیشتر یا تخلیه حفظ شود. برای ورودی و خروجی تانک از لوله‌های به شکل T یا سدها استفاده می‌شود تا سرعت جریان کاهش یافته و از خروج کف از سیستم جلوگیری شود. عمق کلی آب در تانک از کف تا سطح آب ممکن است به ۷ تا ۹.۵ متر برسد.

قسمت انتهایی محفظه ته‌نشینی معمولاً با شیب ۱.۲۵ تا ۱.۷۵ عمودی به افقی است و شکاف ورودی می‌تواند عرضی بین ۱۵۰ تا ۳۰۰ میلی‌متر داشته باشد. دیوارهای محفظه هضم لجن باید شیب ۴۵ درجه یا بیشتر داشته باشند. این شیب باعث می‌شود که لجن به مرکز محفظه حرکت کرده و از آنجا قابل برداشت باشد. عملکرد این تانک‌ها بر اساس اصولی است که در آن ذرات بزرگتر از مواد جامد معلق کل (TSS) وارد محفظه ته‌نشینی می‌شوند و از طریق یک شکاف کوچک به محفظه ذخیره‌سازی و هضم لجن می‌افتند.

این فرآیند حذف مواد جامد همچنین باعث کاهش نیاز اکسیژن فاضلاب می‌شود. مواد جامد حذف‌شده سپس به‌طور بی‌هوازی در محفظه ذخیره لجن از طریق واکنش‌های بیوشیمیایی و میکروبیولوژیکی طبیعی تثبیت می‌شوند تا زمانی که محفظه پر شود. تخلیه محفظه ذخیره لجن از طریق نیروی جاذبه و با استفاده از شیرهایی که در پایین تانک‌ها قرار دارند، امکان‌پذیر است. ابعاد محفظه هضم بی‌هوازی عمدتاً به میزان تولید لجن در ازای معادل جمعیت، درجه مورد نظر تثبیت لجن (که به تناوب تخلیه لجن مربوط است) و دما بستگی دارد.

معمولاً محفظه هضم برای ظرفیت ذخیره‌سازی لجن به مدت ۴ تا ۱۲ ماه طراحی می‌شود تا امکان هضم بی‌هوازی کافی فراهم شود. در اقلیم‌های سردتر، زمان نگهداری لجن طولانی‌تر و بنابراین حجم بیشتری مورد نیاز است. برای تخلیه لجن، باید لوله و پمپ نصب شود یا دسترسی برای استفاده از کامیون‌های خلا و پمپ‌های سیار فراهم گردد. توصیه می‌شود قبل از تانک ایمهف، یک توری یا محفظه شن نصب شود تا از ورود مواد درشت به سیستم جلوگیری شود.

عملکرد سیستم ایمهاف تانک چیست؟

مخزن Imhoff یک سیستم بی هوازی نسبتا ساده است که قبل از توسعه هاضم های بیهوازی برای تصفیه فیزیکی فاضلاب استفاده می شد. هنوز هم برای گیاهان با ظرفیت کم استفاده می شود. این سیستم از یک مخزن مستطیل شکل دو محفظه تشکیل شده است که معمولاً تا حدی زیر زمین ساخته می شود.

فاضلاب وارد محفظه بالایی می شود که به عنوان حوض ته نشینی عمل می کند در حالی که جامدات ته نشین شده به صورت بی هوازی در قسمت پایین تثبیت می شوند. با استفاده از یک بافل در ورودی با بیش از یک پورت برای تخلیه می توان از اتصال کوتاه فاضلاب جلوگیری کرد. محفظه پایینی معمولاً گرم نمی شود. لجن تثبیت شده معمولاً دو بار در سال از پایین خارج می شود تا زمان کافی برای تثبیت لجن فراهم شود. در برخی موارد، این مخازن با ورودی و خروجی در دو انتها طراحی می شوند و جریان فاضلاب به صورت دوره ای معکوس می شود تا لجن در پایین به طور یکنواخت جمع شود.

اگرچه ایمهاف تانک نصب ساده ای دارد، اما بدون دردسر نیست. ممکن است کف و بو در این مخازن ایجاد شود. اینها معمولاً زمانی ایجاد می شوند که دما به زیر 15 درجه سانتیگراد می رسد و باعث عدم تعادل فرآیند می شود که در آن باکتری های تولید کننده اسیدهای فرار غالب می شوند و تولید متان کاهش می یابد. به همین دلیل است که در برخی موارد از بخاری های غوطه ور در هوای سرد استفاده می شود. کف به این دلیل تشکیل می شود که گازهایی که در طی هضم بی هوازی منشأ می گیرند توسط جامدات به دام افتاده و باعث شناور شدن آن‌ها می شود. این معمولاً با افزایش عمق در اتاقک پایین برطرف می شود. در اعماق پایین‌تر، حباب‌ها با فشار بالاتر تشکیل می‌شوند، در هنگام بالا آمدن بیشتر منبسط می‌شوند و احتمال بیشتری وجود دارد که از مواد جامد خارج شوند. مشکل بو زمانی کم است که دو مرحله فرآیند تشکیل اسید و تشکیل گاز متعادل باشند.

محصول پیشنهادی: فیلتر پرس

طراحی تانک ایمهاف

مخزن ایمهاف معمولاً در زیر زمین با بتن مسلح ساخته می شود. با این حال، می‌توان آن را در بالای زمین نیز ساخت، که حذف لجن را به دلیل گرانش آسان‌تر می‌کند، اگرچه همچنان نیاز به پمپاژ پساب دارد. مخازن کوچک پیش ساخته ایمهاف نیز در بازار موجود است. زمان نگهداری هیدرولیک معمولاً بیش از 2 تا 4 ساعت برای حفظ پساب هوازی برای تصفیه یا تخلیه بیشتر نیست. لوله ها یا بافل های T شکل در ورودی و خروجی برای کاهش سرعت و جلوگیری از خروج زباله و لجن از سیستم استفاده می شود. کل عمق آب در مخزن از پایین تا سطح آب ممکن است به 7 تا 9.5 متر برسد. پایین محفظه ته نشینی معمولاً 1.25 تا 1.75 عمودی به 1 افقی شیب دارد و دهانه شکاف می تواند 150 تا 300 میلی متر عرض داشته باشد.

دیواره های محفظه هضم لجن باید دارای شیب 45 درجه یا بیشتر باشد. این به لجن اجازه می دهد تا به سمت مرکز که می تواند حذف شود، بلغزد. محفظه هضم معمولاً برای 4 تا 12 ماه ظرفیت ذخیره لجن طراحی می شود تا امکان هضم بی هوازی کافی را فراهم کند. در آب و هوای سردتر زمان نگهداری لجن طولانی تر و بنابراین حجم بیشتری مورد نیاز است. برای لجن‌زدایی، لوله و پمپ باید نصب شود یا ماشین های لجنکش و پمپ های تخلیه فراهم شود. یک صفحه میله یا محفظه سنگ قبل از مخزن Imhoff توصیه می شود تا از ایجاد اختلال در سیستم توسط مواد درشت جلوگیری شود.

محصول پیشنهادی: سپتیک تانک فایبرگلاس

مزایا و معایب ایمهاف تانک چیست؟

پس از این که متوجه شدید ایمهاف تانک چیست و در تصفیه فاضلاب جه نقشی دارد، در ادامه قصد داریم راجع به مزایا و معایب استفاده از ایمهاف تانک صحبت کنیم، با ما همراه باشید.

مزایای ایمهاف تانک

• جداسازی جامد از مایع و تثبیت لجن در یک واحد ترکیب می شوند
• مقاوم در برابر بارهای شوک آلی
• مساحت زمین کوچک مورد نیاز است
• پساب سپتیک نیست (با بوی کم)
• هزینه های عملیاتی پایین

معایب ایمهاف تانک

• زیرساخت بسیار بالا (یا عمیق)؛ عمق ممکن است در صورت بالا بودن سطح آب زیرزمینی مشکل ساز باشد
• نیاز به طراحی و ساخت متخصص دارد
• کاهش کم عوامل بیماری زا به دلیل عدم وجود واحد گندزدایی در سیستم
• پساب، لجن و خاک نیاز به تصفیه بیشتری دارند

محصول پیشنهادی: خرید سپتیک تانک

نصب سیستم ایمهاف تانک کجا مناسب است؟

مخازن Imhoff برای جریان های فاضلاب خانگی یا مختلط بین 50 تا 20000 معادل جمعیت (population equivalents) توصیه می شود. آنها قادر به تصفیه بارهای آلی بالا هستند و در برابر بارهای شوک آلی مقاوم هستند. فضای مورد نیاز آنها کم است. تانک های ایمهاف را می توان در آب و هوای گرم و سرد استفاده کرد. از آنجایی که مخزن بسیار بلند است، در صورتی که سطح آب زیرزمینی پایین باشد و محل مستعد سیل نباشد، می توان آن را زیر زمین ساخت.

از آنجایی که پساب تقریباً بی بو است، این سیستم  گزینه خوبی برای پیش تصفیه یا همان تصفیه اولیه است البته اگر تصفیه ثانویه نیز انجام شود، ( به عنوان مثال، در حوضچه های باز، تالاب های ساخته شده یا فیلترهای چکاننده). گازهای تولید شده در مقادیر کم ممکن است بوهای محلی ایجاد کنند. حذف پاتوژن کم است و همه خروجی ها باید تصفیه شوند. باید توجه داشت که لباس محافظ مناسب برای کارگرانی که ممکن است با پساب، کف یا لجن در تماس باشند، ضروری است.

راه اندازی و نگهداری ایمهاف تانک

در صورتی که پرسنل آموزش دیده مسئول باشند، عملیات و نگهداری با هزینه کم امکان پذیر است. مسیرهای جریان باید باز نگه داشته شوند و به صورت هفتگی تمیز شوند، در حالی که در صورت لزوم، زباله ها در محفظه ته نشینی و دریچه های گاز باید روزانه برداشته شوند. لجن تثبیت شده از ته محفظه هضم باید طبق طرح حذف شود. حداقل فاصله 50 سانتی متری بین پتوی لجن و شکاف محفظه ته نشینی باید همیشه تضمین شود.

تفاوت سپتیک تانک و ایمهاف تانک

تفاوت سپتیک تانک و ایمهاف تانک در طراحی آنها و فرآیندهایی است که برای تصفیه فاضلاب استفاده می کنند.

1. تفاوت سپتیک تانک و ایمهاف تانک از نظر طراحی

• سپتیک تانک: این یک معمولا سیستم دو محفظه است که در آن مواد جامد در قسمت پایین ته نشین می شوند و پتوی لجن را تشکیل می دهند در حالی که چربی و روغن و مواد سبک تر در قسمت بالایی به عنوان کف شناور هستند. لایه میانی از طریق اتصالات موجود در بافل میانی، به محفظه دیگری که به عنوان زلال ساز شناخته میشود، وارد میشود و پس از طی زمان طراحی شده، از سپتیک خارج میگردد.
• ایمهاف تانک: نحوه طراحی ایمهاف تانک به این صورت است که بیشترین بهره برداری از نیروی گرانش برای جداسازی جامدات و شفاف سازی فاضلاب صورت پذیرد. این مخزن از دو بخش اصلی تشکیل شده است که یک قسمت حاوی مواد ته نشین شده و لجن در کف و مواد سبک شناور شده در سطح و قسمت دیگر، فضایی برای هضم بیهوازی فاضلاب و در نهای خروج پساب زلال شده میباشد.

2. تفاوت عملکرد

• Septic Tank: عمدتاً از طریق هضم بی هوازی و ته نشینی ثقلی عمل می کند و تا حدی مواد آلی موجود در فاضلاب را تجزیه می نماید.
• ایمهاف تانک: فرآیندهای ته نشینی و هضم را جدا و تجزیه مواد آلی را بهینه می کند. با ایجاد مناطق متمایز برای ته نشین شدن و هضم، امکان تصفیه بهتر را فراهم نموده و نیاز به حذف مکرر لجن را به حداقل می رساند.

3. تفاوت کارایی و استفاده

• سپتیک تانک: معمولاً در محیط های مسکونی و کاربردهای در مقیاس کوچک مدیریت فاضلاب استفاده می شود.
• ایمهاف تانک : اغلب در جوامع کوچکتر، تاسیسات صنعتی یا مناطقی که به یک پیش تصفیه فاضلاب کارآمدتر و صرفه جویی در فضا نیاز است استفاده می شود.

مزایای ایمهاف تانک نسبت به سپتیک تانک

مخزن Imhoff چندین مزیت نسبت به مخزن سپتیک سنتی دارد:

1. تصفیه کارآمدتر

2. بهره وری بالاتر در فضای اشغالی

3. نیاز کمتر به تعمیرات و نگهداری

4. مدیریت بهتر لجن

معایب ایمهاف تانک نسبت به سپتیک تانک

1. پیچیدگی طراحی بیشتر

2. مشکلات بالقوه بوی نامطبوع

3. چالش های تعمیر و نگهداری به دلیل پیچیدگی سیستم

4. نیاز به نیروی متخصص در نصب و راه اندازی

5. قیمت بالاتر

جمع بندی

در این بلاگ سعی داشتیم بیان کنیم که ایمهاف تانک چیست و چه مزایا و معایبی در استفاده از آن در سیستم تصفیه فاضلاب وجود دارد. در کل در برخی موارد که مبحث هزینه و مکان، محدود باشد، می‌توان از این سیستم برای تصفیه فاضلاب استفاده نمود، اما باید توجه داشت که این سیستم، نیاز به تخصص بالا داشته و شاید در موارد زیادی توانایی معدوم کردن عوامل بیماری زا را نداشته باشد.

در نتیجه پیشنهاد میکنیم در صورت پیشنهاد برای استفاده از ایمهاف تانک در سیستم های تصفیه فاضلاب، به عنوان پیش تصفیه و یا تصفیه مقدماتی طراحی و اجرا گردد و پس از آن واحدهای تصفیه تکمیلی نیز در سیستم در نظر گرفته شود.

از این که تا پایان همراه ما بودید از شما سپاسگزاریم. در صورتی که برای محیط مورد نظر خود، احتیاج به مشاوره و یا تهیه پکیج تصفیه فاضلاب داشتید، می‌توانید با مشاورین تیم مهندسی پاک پساب اقلیم تماس برقرار نموده و سیستم مورد نیاز خود را تهیه نمایید. در صورتی که سوالی در این زمنیه برای شما وجود داشت نیز می‌توانید در قسمت نظرها آن را برای ما به ثبت برسانید.

سوالات متداول