سیستم تصفیه هوازی با لجن گرانولی برای حذف همزمان مواد آلی، نیتروژن و فسفر از فاضلابهای شهری و صنعتی

یکی از مهمترین مشکلات سیستمهای تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی متداول کنونی نیاز به مساحت زیاد برای تصفیه و ته نشینی لجن لخته ای ونیز میزان زیاد لجن مازاد تولیدی ( بواسطه رشد میکروارگانیزم ها) می باشد. به‌طوری‌که در حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد از هزینه نهایی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب صرف از بین بردن لجن مازاد می‌شود (مشکلات عمده در دفع لجن شامل حذف آب و افزایش درصد ماده جامد یا کاهش رطوبت لجن).

 

 

علاوه بر این یک سیستم تصفیه فاضلاب کامل بایستی دارای فرآیندهای مختلف تصفیه شامل حذف مواد آلی، نیتریفیکاسیون و دینیتریفیکاسیون و حذف بیولوژیکی فسفر باشد که در حوضچه های مختلف صورت می گیرد. در نتیجه یک سیستم کامل نیازمند سیرکولاسیون جریان زیاد مایع و همچنین زمان ماند بالا و در نتیجه حجم بالای راکتور می باشد.

 

 

متاسفانه سیستم های موجود در کشور بیشتر بر اساس سیستم لجن فعال قدیمی می باشد که صرفاً مواد آلی را حذف میکند و لذا نیترات و فسفر باقی مانده در پساب خروجی آب های زیر زمینی را آلوده کرده و امکان استفاده مجدد از پساب خروجی را غیر ممکن می سازد.

 

 

 

برای غلبه بر مشکل فرآیندهای متداول تصفیه فاضلاب، می توان شرایطی را ایجاد کرد که لجن بصورت متراکم و گرانولی با قدرت ته نشینی بالا توسعه یابد که اجازه رشد زیست توده با دانسیته بالا و غلظتهای بالای توده میکروبی در راکتور را می دهد.

 

بخاطر گرادیان نفوذ ترکیبات مختلف در گرانول های توسعه یافته و وجود توده های میکروبی مختلف، فرآیندهای مختلف تصفیه که در سیستمهای متداول در تانکهای مختلف صورت می گیرد، بطور همزمان در یک راکتور امکان پذیر خواهد بود، در نتیجه حذف همزمان مواد آلی، نیتروژن و فسفررا در یک راکتور امکان پذیر می نماید.

 

 

قطر گرانولهای تشکیل شده حدود mm4-1 می باشد که قسمتهای خارجی هوازی و قسمتهای داخلی به صورت بی هوازی می باشد که امکان انجام همزمان پدیده های نیتریفیکاسیون و دینیتریفیکاسیون را میسر می سازد. بخاطر سرعت ته نشینی بالای گرانول ها نیازی به وجود تانک ته نشینی نیز در سیستم های تصفیه نوین نخواهد بود و فضای مورد نیاز برای تصفیه فاضلاب حدود ۷۵ درصد کاهش می یابد و بخاطر سادگی فرایند هزینه احداث واحد های تصفیه فاضلاب بیش از ۷۵-۵۰ درصد کاهش می یابد.

 

 

 

مزیت طرح:

– حذف همزمان مواد آلی، نیتروژن و فسفرتنها در یک راکتور، تا کنون فرایندهای تصفیه فاضلاب در کشور ایجاد نشده که از فاضلاب همزمان مواد آلی و نیتروژن و فسفر را بطور کامل حذف نماید. صرفاً در بعضی تصفیه خانه های جدید سعی در حذف مواد آلی و نیتروژن می باشد.

 

 

– با حذف مواد آلی، نیتروژن و فسفر، فاضلابهای شهری از یک تهدید به یک فرصت تبدیل شده و براحتی می تواند برای آبیاری و یا استفاده در صنایع مختلف بفروش برسد.

 

 

با توجه به سرانه تولید فاضلاب ۲۰۰ لیتر در روز به ازای هرنفر و با توجه به اینکه ارزش ریالی فاضلاب تصفیه شده، حداقل ۵۰۰ تومان به ازای هر مترمکعب، ارزش پساب قابل استفاده ۱۰۰ تومان به ازای هر نفر خواهد بود. بنابراین ارزش ریالی بازیابی ۶ میلیارد مترمکعب فاضلاب شهری در سال معادل ۳۰۰۰ هزار میلیارد تومان می باشد که رقمی درخور توجه می باشد و این میزان آب چهار برابر میزان آب مصرفی مورد نیاز صنایع می باشد.

 

 

– با استفاده از این روش نوین دیگر نیازی به تانکهای ته نشینی وجود ندارد و فاضلاب در زمان سیکل های سه ساعته تصفیه می شود. در ضمن تمامی مراحل تصفیه فقط در یک راکتور انجام می گیرد.

 

 

– با استفاده از این روش نوین مساحت مورد نیاز برای احداث تصفیه خانه فاضلاب حدود ۷۵ درصد کاهش می یابد. (تانک های ته نشینی مورد نیاز سیستم های متداول حذف شده و نیازی به ایجاد تانک های خوراک بی هوازی برای حذف فسفر و انوکسیک برای حذف نیترا ت نمی باشد).

 

 

– در صورتیکه این روش نوین در تصفیه فاضلاب بکار رود هزینه احداث واحد های تصفیه فاضلاب بیش از ۷۵-۵۰ درصد کاهش می یابد.

 

 

– در صورت استفاده از این روش با توجه به در آمد حاصل از فروش پساب با کیفیت بالای خروجی، سرمایه احداث تصفیه خانه ظرف حدود دو تا سه سال برگشت داده می شود.

 

 

حل معضلات زیست محیطی:

 

 

– حل بخشی از مشکلات زیست محیطی ناشی از ورود یون نیترات به منابع آب آشامیدنی با توجه به حذف کامل نیتروژن در این سیستم

– تسهیل حل مشکلات زیست محیطی ناشی از عدم وجود واحد های تصفیه فاضلاب، با توجه به نیاز به سرمایه گذاری کمتر، تعداد تصفیه خانه های فاضلاب بیشتری در زمان کوتاه می تواند احداث شود.

– با توجه به تصفیه کامل فاضلاب در این روش، استفاده از این فناوری اقدامی موثر در استفاده از پساب هاب تصفیه شده درتامین آب صنایع، آبیاری فضا های سبز و تغذیه منابع آب زیر زمینی خواهد بود.

 

 

تاریخچه:

اولین واحد تصفیه فاضلاب براساس این روش نوین در سال ۲۰۱۰ احداث شد که برای تصفیه فاضلاب شهری در هلند بود و در سال ۲۰۱۲ توسط پادشاه هلند افتتاح شد. با توجه به نتایج موفق این طرح بلافاصله بیش از ۶۰ واحد مقیاس بزرگ در کشورهای مختلف از جمله ، هلند، سوئیس، انگلیس، برزیل، دانمارک، برزیل و چین احداث شد. نکته قابل توجه که در این کشور ها بسیاری ازواحدها این روش را جایگزین واحد های قبلی موجود کرده اند که خود بیانگر کارایی بالا و توجیه پذیری اقتصادی این روش و حتی جایگزینی با واحد های احداث شده قبلی می باشد.

 

 

http://parsispe.com