تصفیه هوازی
(تصفیه هوازی به روش رشد چسبیده (رشد متصل
از فرآیندهای تصفیه هوازی رشد متصل، معمولا برای جداسازی مواد آلی موجود در فاضلاب و نیز برای شوره سازی (تبدیل آمونیاک به نیترات) استفاده می کنند. فرآیندهای رشد متصل عبارتند از: صافی چکنده، صافی آماده ساز، تماس دهنده زیست شناختی چرخان و راکتور شوره سازی فیلم ثابت. فرآنید صافی چکنده را که رایجترین فرآیند است مشروحتر از بقیه بررسی می کنیم.
تصفیه هوازی به روش صافی چکنده
صافی چکنده که از فرآیندهای تصفیه هوازی به روش رشد چسبیده یا رشد متصل است از خانواده فرآیندهای تصفیه به روش لجن فعال بوده و اولین صافی چکنده در سال 1893 در انگلستان به کار گرفته شد. ایده صافی چکنده از صافیهای تماس دهنده نشات گرفت که از حوضچههای آببندیشدهای تشکیل میشدند که از سنگ شکسته پرشده بود. بستر تماس از بالا پر از فاضلاب میشد و به مدت کوتاهی در تماس با ماده محیطی قرار میگرفت. سپس بستر تخلیه میشد و قبل از تکرار این چرخه مدتی به همان حال باقی میماند. برای یک چرخه نمونهوار 12 ساعت زمان لازم بود (6 ساعت برای عملیات و 6 ساعت برای سکون). دفعات نسبتاً زیاد گرفتگی، دوره طولانی سکون و بارگذاری نسبتاً پایین ازجمله محدودیتهای صافی تماسی بودند.
توصیف فرآیند صافی چکنده (رشد چسبیده)
صافی چکنده امروزی از یک بستر با محیط بسیار تراوا تشکیلشده است که میکرو ارگانیزمها به آن میچسبند و از میان آن فاضلاب نفوذ میکند یا میچکد؛ دلیل نامگذاری آن نیز همین است. محیط صافی معمولاً از سنگ و یا از انواع مختلف مواد پرکننده پلاستیکی تشکیل میشود. در صافیهای چکنده پرشده از سنگ، اندازه قطر سنگها بهطور نمونهوار بین 25 تا 100 میلیمتر متغیر است. عمق بستر در هر طرح خاص متغیر است، اما معمولاً بین 0.9 تا 2.5 متر و میانگین آن 1.8 متر است. بسترهای صافی سنگی معمولاً دایرهایاند و در آنها فاضلاب مایع از قسمت بالای بستر بهوسیله یک توزیعکننده چرخان توزیع میشود.
صافیهای چکنده ای که ماده پلاستیکی دارند را به شکلهای گرد، مربعی و سایر اشکال و با عمقهای بین 4 تا 12 متر ساختهاند. عموماً از سه نوع ماده پلاستیکی استفاده میشود
1- ماده پرکننده جریان عمودی.
2- ماده پرکننده جریان عرضی.
3- انواع مختلف مواد پرکننده.
صافیها را با یک سیستم تخلیه زیرین میسازند تا فاضلاب تصفیهشده و هرگونه ماده جامد زیستشناختی که از محیط جداشده باشد را جمعآوری کند. این سیستم تخلیه زیرین هم ازلحاظ جمعآوری و هم بهمنزله ساختار متخلخلی که از طریق آن هوا جریان مییابد اهمیت دارد. مایع جمعآوریشده را به یک مخزن تهنشینی هدایت میکنند که در آن مواد جامد از فاضلاب تصفیهشده جدا میشوند. در عمل، بخشی از مایع جمعآوریشده در سیستم تخلیه زیرین یا خروجی تهنشین شده را به چرخه بازمیفرستند؛ این کار معمولاً برای رقیقسازی پساب ورودی و حفظ شرایط مرطوب برای لایه لزج زیستشناختی انجام میشود.
مواد آلی موجود در فاضلاب بهوسیله گروهی از میکرو ارگانیزمهای چسبیده به مادهی محیطی صافی تجزیه میشوند. مواد آلی مایع به فیلم زیستشناختی یا لایه لزج جذب میشوند. در بخشهای خارجی لایه لزج زیستشناختی، مواد آلی را میکروارگانیزمهای هوازی تجزیه می کنند. با رشد میکروارگانیزمها، ضخامت لایه لزج فزونی مییابد و اکسیژن نفوذ یافته قبل از رسوخ به عمق نهایی لایه لزج به مصرف میرسد. بدین ترتیب، یک محیط بیهوازی در نزدیکی سطح ماده محیطی تشکیل میشود.
با افزایش ضخامت لایه لزج، مواد آلی جذبشده قبل از رسیدن به میکرواورگانیزمهای مجاور سطح ماده محیطی به مصرف سوختوساز میرسند و درنتیجه نبود هیچ منبع خارجی برای کربن سلولی، میکرواورگانیزمهای نزدیک سطح محیط وارد مرحله درونزایی رشد میشوند و توانایی چسبیدن به سطح محیط را از دست میدهند. سپس مایع ماده لزج را از سطح محیط میشوید و یک لایه لزج جدید شروع به رشد میکند. این پدیده از بین رفتن لایه لزج را “ریزش” میخوانند و در درجه اول تابع بارگذاری مواد آلی و هیدرولیکی روی صافی است. در صافیهای چکنده مدرن، آهنگ بارگذاری هیدرولیکی را بهگونهای تنظیم میکنند تا یکلایه لزج با ضخامت یکنواخت حفظ شود.
:مزایای فرآیند هوادهی به روش صافی چکنده
مزایای ذکرشده برای توسعه این نـوع از فرآینـد لجـن فعـال بهصورت زیـر است:
افزایش ظرفیت تصفیه.
ثبات بیشتر فرآیند.
تولید لجن کمتر.
قابلیت تهنشینی بیشتر لجن.
کاهش بارگذاری جامدات بر روی زلالساز ثانویه.
عدم افزایش هزینههای نگهداری و بهرهبرداری.
