تصفیه فاضلاب بیولوژیکی

در طبیعت، فاضلاب توسط باکتری ها تجزیه و تصفیه می شود. این پالایش به تصفیه بیولوژیکی مرسوم است باکتری های تصفیه کننده فاضلاب، انوع مختلفی براساس مصرف اکسیژن دارند که به سه گروه تقسیم می شوند:

1. باکتری های هوازی
2. باکتری های بی هوازی
3. باکتری های غیرهوازی

تصفیه فاضلاب در واقع تقلید بشر از طبیعت برای تصفیه آلودگی ها می باشد. فرآیندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب براساس نوع باکتری های مورد استفاده در فرآیند به مدل های مختلفی تقسیم می شود.

تصفیه فاضلاب بیولوژیکی

انواع فرايند هاي متعارف تصفيه بيولوژيکي فاضلاب:

فرايند هاي تصفيه بيولوژيکي فاضلاب به سه گروه اصلي تقسيم مي گردد :

1. فرايند هاي هوازي
2. فرايند هاي بي هوازي
3. فرايند هاي بيولوژيکي ترکيبي(هوازي، بيهوازي و آنوکسيک) که بعنوان فرايندهاي پيشرفته فاضلاب در حذف فسفر و نيتروژن موثر مي باشند.

تقسيم بنديهاي ديگري که در اين راستا مي تواند وجود داشته باشد. بر اساس نوع رشد ميکروارگانيسم ها در راکتور مي باشد. که در اين حالت به سه دسته زير تقسيم مي گردد.

1. رشد معلق
2. رشد چسبيده
3. رشد تلفيقي (معلق و چسبيده )

لجن فعال ( رشد معلق هوازی)

فرآیند لجن فعال روشی برای تصفیه هوازی فاضلاب شهری و صنعتی است.  در فرآیند لجن فعال از میکروارگانیسم های بسیار غلیظ برای تجزیه مواد آلی و حذف مواد مغذی فاضلاب استفاده می شود  و لجن غلیظ یا توده باکتری از همان فاضلاب خام  تکثیر می شود. در فرآیند لجن فعال، فاضلاب وارد  مخزن هوادهی می شود و در مخزن هوادهی،  هوا به فاضلاب تزریق می شود تا فاضلاب با لجن فعال مخلوط شده و اکسیژن مورد نیاز میکروارگانیسم ها برای تجزیه آلاینده های آلی فراهم شود. در این فرآیند باکتری ها مواد آلی موجود در فاضلاب را اکسید می کنند و به سلول های جدید، دی اکسید کربن و آب تبدیل می کنند. سپس ذرات لجن یا لخته های بهم چسبیده را می توان از طریق فرآیند ته نشینی ثقلی حذف کرد. لجن فعال توسعه های مختلفی به نام SBR EAAS MBBR,…. دارد جدیدترین فن آوری و توسعه لجن فعال فرآیند MBBR است که در زیر بیشتر توضیح داده شده است.

تصفیه هوازی فاضلاب به روش MBBR 

(Moving Bed Biofilm Reactor)

به طور مختصر این روش فرایندی است که محیط رشد باکتری ها بر روی بستر های شناور قرار میگیرد و در نتیجه راندمان تصفیه فاضلاب به صورت قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. فرآیند تصفیه فاضلاب MBBR یک فن آوری نسبتاً جدید در زمینه تصفیه فاضلاب است که در دهه ۱۹۸۰ در نروژ توسعه یافته است و اکنون در بسیاری از کشورهای جهان استفاده می شود. این فن آوری از دو فرآیند جداگانه رشد معلق و رشد چسبیده برای تصفیه فاضلاب استفاده می کند و یک فرآیند هیبریدی است  از جهاتی شبیه لجن فعال است ولی از حامل های پلاستیکی برای ایجاد سطحی که روی آن بیوفیلم رشد می کند استفاده می کند. در فرآیند MBBR نیازی به برگشت لجن نیست و اندازه مخازن مورد نیاز برای تصفیه به طور قابل توجهی کوچکتر از فرآیند لجن فعال است.

دو دهه گذشته احترام قابل ستایشی برای فرآیند MBBR به ارمغان آورده است. حسن برجسته این فرآیند این است که از هر دو فرآیند بیوفلتر و لجن فعال استفاده می شود و آلاینده های اصلی، مواد آلی و مواد مغذی را از فاضلاب شهری و صنعتی حذف می کند. این فرآیند مشکلات فرآیند لجن فعال را کاملا حل کرده است.

مزایای پکیج تصفیه فاضلاب MBBR:

• در برابر شوک های کمی و کیفی فاضلاب مقاوم است.
• ساخت یکپارچه با پلی اتیلن کاروگیت دوجداره برای نصب دفنی یا غیر دفنی
• سهولت و سرعت نصب بالا
• قابلیت تصفیه فاضلاب بهداشتی و خانگی
• ابعاد کوچک مخازن
• قابل جابجایی حتی پس از نصب
• تولید لجن دورریز بسیار کم
• حداقل مصرف انرژی
• عدم انتشار بوهای زننده در محیط
• راندمان بسیار بالا در تصفیه فاضلاب
• تصفیه فاضلاب مطابق با استانداردهای EPAو سازمان حفاظت محیط زیست ایران
• قابلیت افزایش ظرفیت پس از ساخت

مدیای معلق بیولوژیکی

مدیای بیولوژیکی به عنوان روح در سیستم تصفیه فاضلاب MBBR عمل می کنند و کارایی سیستم های MBBR جدا از سایر پارامترها در درجه اول به آنها وابسته است. سطح موثر سطح مفید از بیومدیا است که بر روی آن بیوفلم رشد می کند و مستقیماً بر کارایی فرآیند تأثیر می گذارد. مدیای معلق یا بستر پلی اتیلن با چگالی بالا به عنوان پشتیبانی از زیست توده عمل می کند.

مدیای معلق بیولوژیکی

پارامترهای طراحی فرآیندMBBR

مقدار پر شدن  مخزن هوادهی از مدیای معلق MBBR، سطح ویژه مدیای معلق، غلظت اکسیژن محلول (DO) در مخزن MBBR، بار حجمی در مخزن MBBR، سطح آب مخزن MBBR، فسفر برای سنتز سلول های باکتری (در WAS)، نیتروژن برای باکتری ها سنتز سلول ها (در WAS) و دما پارامترهای اصلی فرآیند برای فناوری MBBR هستند. جدول زیر این موارد را خلاصه می کند.