تصفیه فاضلاب به روش RBC | آشنایی با فرآیند دیسک بیولوژیکی دوار

تماس دهنده های بیولوژیکی دوار (Rotating Biological Contactors (RBCs)) یک رویکرد نوآورانه و موثر برای تصفیه فاضلاب است. این فناوری پایدار، نقشی اساسی در رسیدگی به چالش جهانی آلودگی آب و حفظ محیط زیست ما ایفا می کند. فرایند تصفیه فاضلاب به روش RBC برای حذف آلاینده ها از پساب های خانگی و صنعتی طراحی شده اند و اطمینان حاصل می کنند که پساب تخلیه شده به بدنه های آبی طبیعی، ایمن و مطابق با مقررات زیست محیطی است.

فرآیند تصفیه فاضلاب دیسک بیولوژیکی دوار، با تکیه بر فعالیت میکروارگانیسم ها عمل میکند که به طور طبیعی مواد آلی را تجزیه کرده و آلاینده ها را حذف می کنند. کلید این روش دیسک‌ها یا مدیاهای چرخان هستند که معمولاً از پلاستیک یا مواد دیگر ساخته شده‌اند و تا حدی در فاضلاب غوطه‌ور می‌شوند. با چرخش این دیسک ها، محیطی مناسب برای رشد بیوفیلم فراهم می شود. این بیوفیلم به جامعه‌ای از میکروارگانیسم‌ها تبدیل می‌شود که آلاینده‌های آلی موجود در فاضلاب را متابولیزه و تصفیه می‌کنند و آنها را به محصولات جانبی بی‌ضرر تبدیل می‌کنند. در ادامه توضیحات بیشتر در خصوص فرایند تصفیه فاضلاب به روش RBC ارائه میگردد.

فرآیند دیسک بیولوژیکی دوار چیست؟

دیسک های بیولوژیکی دوار (RBCs) یک فرایند تخصصی از فناوری های تصفیه فاضلاب هستند که برای بهبود پروسه تخریب بیولوژیکی آلاینده‌های آلی در فاضلاب طراحی شده‌اند. این فرایند بسیار موثر، کم مصرف و سازگار با محیط زیست است و به همین دلیل فرایند دیسک بیولوژیکی دوار به گزینه ای محبوب در بسیاری از تصفیه خانه های فاضلاب تبدیل شده است.

سیستم دیسک بیولوژیکی دوار از یک یا چند مخزن استوانه‌ای تشکیل شده است که به عنوان راکتور شناخته می‌شوند و هر کدام شامل یک سری دیسک‌های دایره‌ای مسطح یا مدیاها با فاصله نزدیک هستند. این دیسک ها معمولاً از پلاستیک ساخته می شوند و طوری طراحی میشوند که تا عمق مشخصی در آب مستغرق باشند. کلید موفقیت RBC ها در چرخش کنترل شده این دیسک ها نهفته است. با چرخش مداوم، سطح مناسبی برای اتصال و رشد میکروارگانیسم ها فراهم می کنند.

میکروارگانیسم‌ها، از جمله باکتری‌ها یک بیوفیلم روی سطح مدیا تشکیل می‌دهند. این بیوفیلم به عنوان یک اکوسیستم پویا عمل می کند که در آن میکروارگانیسم ها ، مواد آلی موجود در فاضلاب را متابولیزه و تجزیه می کنند. چرخش دیسک ها تضمین می کند که بیوفیلم به طور متناوب در معرض فاضلاب و اکسیژن اتمسفر قرار می گیرد که برای فرآیند تخریب بیولوژیکی ضروری است.

دیسک های بیولوژیکی دوار به ویژه در حذف آلاینده های آلی و مواد مغذی از فاضلاب موثر هستند و آنها را به ابزاری ارزشمند در تصفیه پساب های خانگی و صنعتی تبدیل می کند. این سیستم ها در تجزیه ترکیبات آلی پیچیده عملکرد موثری دارند و به ویژه در مدیریت فاضلاب های با آلاینده های شدید و با جریان های متغیر مفید هستند. علاوه بر این، سیستم های RBC در مقایسه با سایر روش‌های تصفیه به مصرف انرژی نسبتاً پایینی نیاز دارند که پایداری زیست‌محیطی و اقتصادی آن‌ها را بیشتر می‌کند.

پیشنهاد می کنیم مقاله تصفیه فاضلاب به روش mbbr را مطالعه کنید.

اجزای فرآیند دیسک بیولوژیکی دوار RBC

فرآیند تصفیه فاضلاب به روش RBC از چندین جزء کلیدی تشکیل شده است که برای تصفیه موثر فاضلاب با هم کار می کنند.

این اجزا عبارتند از:

1. دیسک ها یا مدیا های چرخان

قلب سیستم RBC ، دیسک ها یا مدیا های چرخان هستند. این بخش معمولاً از پلاستیک ساخته می شود و روی یک محور افقی در داخل مخزن تصفیه نصب می شوند. دیسک ها تا حدی در فاضلاب غوطه ور می شوند و به آرامی می چرخند و محیطی پویا برای رشد میکروبی ایجاد می کنند. میکروارگانیسم‌ها یک بیوفیلم روی سطح دیسک‌ها تشکیل می‌دهند و در آنجا مواد آلی را تجزیه می‌کنند.

2. محفظه راکتور

سیستم های دیسک بیولوژیکی دوار شامل یک یا چند مخزن یا راکتور استوانه ای هستند. تعداد راکتورها در یک سیستم ممکن است بر اساس ظرفیت تصفیه و نیازهای خاص تصفیه خانه فاضلاب متفاوت باشد.

3. مکانیسم چرخش

برای دستیابی به چرخش آهسته و ثابت دیسک ها، RBC ها به مکانیزم پیشرفته ای مجهز شده اند. این مکانیزم شامل موتورها و چرخ دنده‌هایی است که سرعت و جهت چرخش را کنترل می‌کنند و اطمینان حاصل می‌کنند که بیوفیلم روی دیسک‌ها به طور دوره‌ای در معرض فاضلاب و اکسیژن اتمسفر قرار می‌گیرد.

4. کانال های ورودی و خروجی

فاضلاب از طریق کانال ها یا لوله های ورودی به سیستم RBC وارد می شود و پس از طی فرایند، به عنوان پساب تصفیه شده از خروجی های سیستم خارج می شود. این  مسیرها، جریان مداوم فاضلاب را از طریق سیستم تضمین می کنند.

یکی دیگر از روش های تصفیه استفاده از فرایند لجن فعال است که در مقاله فرآیند لجن فعال متعارف در تصفیه فاضلاب توضیح داده ایم.

5. سیستم هوادهی

برخی از سیستم های RBC از یک سیستم هوادهی برای تامین اکسیژن به میکروارگانیسم های داخل بیوفیلم استفاده می کنند. این اکسیژن اضافی می تواند فرآیند تصفیه بیولوژیکی را بهبود بخشد، به ویژه در مواردی که فاضلاب ورودی دارای محتوای اکسیژن محلول پایین است.

6. جمع آوری و تخلیه پساب

فاضلاب تصفیه شده یا پساب، در یک محفظه جداگانه در مخزن راکتور جمع آوری می شود و سپس برای پردازش بیشتر به مراحل بعدی تصفیه منتقل میگردد و یا در صورتی که استانداردهای کیفیت آب را برآورده کند، در محیط رها می شود.

7. سیستم کنترل

سیستم های تصفیه به وسیله دیسک های بیولوژیکی دوار مدرن، اغلب مجهز به سیستم های کنترل خودکار هستند که پارامترهای مختلف مانند سرعت و چرخش دیسک ها را برای بهینه سازی کارایی تصفیه و اطمینان از انطباق با مقررات زیست محیطی نظارت و تنظیم می کنند.

این اجزا ، برای ایجاد یک فرآیند تصفیه فاضلاب بسیار کارآمد و قابل اعتماد کار می کنند. سیستم دیسک های بیولوژیکی دوار با ویژگی هایی همچون سادگی، مقرون به صرفه بودن و عملکرد قوی در تجزیه آلاینده های آلی شناخته شده اند و به طور گسترده در تاسیسات تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی در سراسر جهان استفاده می شوند.

مقاله پیشنهادی: فرآیند uasb در تصفیه فاضلاب

مراحل تصفیه فاضلاب به روش RBC

مراحل کلی مربوط به تصفیه فاضلاب به روش RBC به شرح زیر میباشد:

1. ورود فاضلاب خام یا تصفیه نشده : فاضلاب از منابع مختلف جمع آوری و به تصفیه خانه فاضلاب منتقل می شود.

2. غربالگری یا آشغالگیری: فاضلاب ورودی معمولاً برای حذف آشغال های بزرگ مانند چوب ها، برگ ها و سایر مواد جامد که می تواند به دیسک های RBC آسیب برساند یا در فرآیند تصفیه اختلال ایجاد کند غربال می شود. برای آشنایی با آشغالگیر آشغالگیر فاضلاب به صفحه مراجعه کنید.

3. تصفیه اولیه: در برخی موارد، فرآیندهای تصفیه اولیه مانند ته نشینی یا زلال سازی اولیه ممکن است برای جداسازی بیشتر مواد جامد از فاضلاب قبل از ورود به سیستم RBC استفاده شود.

4. واحدهای RBC: قلب سیستم RBC مجموعه ای از دیسک های دوار است که روی یک محور مشترک نصب شده اند. این دیسک ها تا حدی در فاضلاب غوطه ور هستند و به طور مداوم در حال چرخش میباشند. میکروارگانیسم ها از جمله باکتری ها روی سطح این دیسک ها رشد می کنند و یک بیوفیلم تشکیل می دهند.

5. تصفیه بیولوژیکی: هنگامی که فاضلاب روی دیسک های در حال چرخش جریان می یابد، میکروارگانیسم های موجود در بیوفیلم روی سطوح دیسک، آلاینده های آلی موجود در فاضلاب را متابولیزه کرده و تجزیه می کنند. این فرآیند تصفیه بیولوژیکی در حذف مواد آلی، جامدات معلق و برخی مواد مغذی از فاضلاب موثر است.

6. ته نشینی ثانویه (اختیاری): پس از عبور فاضلاب از روی دیسک‌های RBC، ممکن است به یک زلال‌کننده ثانویه هدایت شود که در آن پساب تصفیه‌شده از مواد جامد معلق و زیست توده باقی‌مانده که در طی فرایند تصفیه، از دیسک‌های RBC خارج شده‌اند، جدا می‌شود. این مرحله به بهبود کیفیت پساب کمک می کند.

7. تخلیه پساب: پساب تصفیه شده را می توان به پذیرنده های طبیعی همچون آب های سطحی تخلیه کرد یا بسته به استانداردها و اهداف خاص تصفیه خانه فاضلاب، برای مصارف خاصی تصفیه کرد.

8. مدیریت لجن: لجن جمع‌آوری‌شده در زلال‌ساز ثانویه ممکن است مورد تصفیه‌های بیشتری مانند غلیظ شدن، آب‌گیری یا هضم بی‌هوازی قرار گیرد تا حجم آن کاهش یابد و مدیریت آن برای دفع یا استفاده مجدد تسهیل گردد.

9. نگهداری و نظارت: نگهداری منظم واحدهای RBC برای اطمینان از عملکرد مؤثر آنها ضروری است. این عملیات شامل تمیز کردن دیسک ها، بازرسی تجهیزات و نظارت بر کیفیت زیست توده است.

پیشنهاد می کنیم مقاله فرآیند اکسیداسیون پیشرفته در تصفیه فاضلاب را مطالعه کنید.

طراحی سیستم تصفیه فاضلاب به روش RBC

طراحی یک سیستم تصفیه فاضلاب با استفاده از روش Rotating Biological Contactor (RBC) شامل ملاحظات کلیدی به شرح زیر میباشد:

1. مشخص کردن ویژگی فاضلاب : شامل اندازه گیری پارامترهایی مانند BOD (تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی)، COD (تقاضای اکسیژن شیمیایی)، TSS (کل جامدات معلق)، pH، دما و هر گونه آلاینده خاص

2. تعیین دبی جریان : تعیین دبی ورودی به تصفیه خانه بر اساس جریان میانگین و پیک

3. تعیین اهداف تصفیه: شامل الزامات قانونی و استانداردهای کیفیت پساب

4. طراحی واحدهای RBC : بر اساس سرعت دبی طراحی، اهداف تصفیه و مشخصات فاضلاب ورودی

5. تعیین جنس دیسک ها و پیکربندی: تعیین جنس دیسک ها با در نظر گرفتن عواملی مانند مقاومت در برابر خوردگی. پیکربندی واحدهای RBC، از جمله تعداد دیسک ها و آرایش آنها، باید برای رشد موثر بیوفیلم و تصفیه فاضلاب بهینه شود.

6. مشخص کردن مکانیسم روتور: طراحی مکانیسم چرخش به طوری که قابل اعتماد و با مصرف انرژی کم باشد.

7. ایجاد شرایط مناسب جهت رشد بیوفیلم: توجه به هوادهی مناسب و اختلاط جهت رشد مناسب زیست توده

8. تعیین نرخ بارگزاری هیدرولیکی (HRT) : نرخی است که در آن فاضلاب روی دیسک های RBC جریان می یابد. این پارامتر باید با توجه به دو فاکتور بهبود عملکرد تصفیه و حفظ زیست توده، بهینه شود.

9. ایجاد ساز و کار برگشت لجن فعال به واحد تصفیه بیولوژیکی : به منظور حفظ جمعیت کافی میکروارگانیسم ها برای بهبود عملکرد تصفیه

11. نظارت و کنترل : ایجاد سیستم های نظارتی جهت اندازه گیری و تنظیم مداوم عملکرد واحدهای RBC

12. تصفیه ثانویه: بسته به الزامات کیفی پساب، طراحی واحد های تصفیه ثانویه جهت بهبود کیفیت پساب

13. تعیین برنامه مدیریت لجن: از جمله تغلیظ، آبگیری و دفع

14. نظارت بر عملکرد تصفیه خانه بر اساس ملاحظات زیست محیطی و ایمنی

15. ساخت و راه اندازی : پس از تکمیل طراحی، ساخت و راه اندازی سیستم RBC، اطمینان حاصل کنید که سیستم مطابق با مشخصات طراحی نصب و راه اندازی شده است.

16. تعریف یک برنامه تعمیر و نگهداری و آموزش منظم به اپراتور های تصفیه خانه به منظور ایجاد اطمینان از عملکرد طولانی مدت سیستم RBC

در مقاله srt در فاضلاب درباره زمان ماند فاضلاب توضیح داده ایم.

مزایای تصفیه فاضلاب به روش RBC

در اینجا برخی از مزایای استفاده از روش فرآیند دیسک بیولوژیکی دوار برای تصفیه فاضلاب آورده شده است:

1. حذف موثر مواد آلی

2. عملکرد ثابت در شرایط متغیر و مقاومت در برابر شوک های هیدرولیکی

3. تولید لجن کمتر نسبت به برخی روش ها

4. مصرف انرژی کم

5. نیاز به فضای محدود

6. عدم تولید بوی نامطبوع

7. نیاز کم به تعمیر و عملیات نگهداری

8. طول عمر زیاد

9. انعطاف پذیری در تصفیه انواع فاضلاب

10. انطباق با  اهداف محیط زیستی

برای خرید انواع سپتیک تانک به صفحه سپتیک تانک مراجعه کنید.

معایب روش تصفیه فاضلاب RBC

در حالی که روش دیسک های بیولوژیکی دوار (RBC) دارای مزایای مختلفی برای تصفیه فاضلاب است، معایب و محدودیت هایی نیز دارد. تعدادی از این معایب به شامل موارد زیر است :

1. راندمان کم در تصفیه برخی آلاینده ها همچون مواد مغذی (نیتروژن و فسفر)

2. مدیریت و دفع لجن انباشته شده روی دیسک های چرخان

3. امکان گرفتگی در تصفیه فاضلاب هایی با  سطوح بالایی از مواد جامد معلق یا مواد فیبری

4. هزینه اولیه زیاد

6. احتمال خرابی اجزای مکانیکی

8. امکان کاهش راندمان تصفیه در آب و هوای سرد

10. نیاز به ارتقا و نوسازی زیرساخت های RBC.

مقاله پیشنهادی: روتومولدینگ چیست

کاربرد تصفیه فاضلاب به روش RBC

روش تصفیه به وسیله فرآیند دیسک بیولوژیکی دوار (RBC) یک فناوری تصفیه فاضلاب همه کاره است که می تواند کاربردهای مختلفی مورد استفاده واقع شود. برخی از کاربردهای رایج روش RBC عبارتند از:

1. تصفیه فاضلاب شهری

2. تصفیه فاضلاب صنعتی

3. تصفیه لجن

4. تصفیه فاضلاب اجتماعات کوچک

5. تصفیه فاضلاب در امکان تفریحی و به دور از تصفیه خانه های شهری

6. تصفیه فاضلاب صنایع نفت و گاز

7. تصفیه رواناب های کشاورزی

11. به عنوان فرایندی جهت ارتقاء تصفیه خانه های موجود

سخن پایانی

سیستم دیسک های بیولوژیکی دوار (RBC) با استفاده از توانایی طبیعی میکروارگانیسم‌ها برای حذف موثر آلاینده‌های آلی از فاضلاب، نقش مهمی در تصفیه فاضلاب دارند. طراحی ساده و در عین حال قوی، مصرف انرژی کم و عملکرد قابل اعتماد آن‌ها، RBC را به انتخابی مطلوب برای تصفیه انواع فاضلاب و بهبود کیفیت پساب و در نتیجه حفظ محیط زیست تبدیل کرده است. شرکت مهندسی پاک پساب اقلیم، با اشراف کامل به مزایا و معایب و ضوابط طراحی این فرایند و شناخت جامع نسبت به ماهیت انواع فاضلاب و استاندارد های زیست محیطی برای تصفیه آن ها، خدمات مشاوره، طراحی، ساخت، نصب و راه اندازی پکیج های تصفیه فاضلاب به روش RBC را ارائه میدهد. برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.