توضيحاتي کامل در مورد تصفیه فاضلاب به روش UASB را در اين نوشته ملاحظه مينمائيد.

شرکت فنی مهندسی پرشین آب کرج
شرکت پرشین آب کرج ارائه دهنده مشاوره و طراحی، ساخت و نصب، تعمیر و نگهداری انواع سیستم‌های  در ایران می‌باشد که از جدیدترین تکنولوژیهای روز دنیا در طراحی و اجرای پروژه‌های مختلف بهره می‌گیرد.

تصفیه فاضلاب به روش UASB

تصفیه فاضلاب به روش UASB

واحد UASB :

یکی از پیشرفت های قابل توجه در تکنولوژی مربوط به سیستمهای تصفیه بی هوازی راکتور UASB می باشد که در اواخر دهه ۷۰ میلادی در هلند شکل گرفت. در این فرایند، فاضلاب از انتهای راکتور UASB وارد آن شده و از میان واحد رولش لجن به سمت بالا جریان پیدا می کند. اجزای اصلی راکتور UASB سیستم توزیع فاضلاب ورودی، جدا کننده فاز گاز از جامد و طرح خروج پساب تصفیه شده می باشد.
نمای راکتور UASB
ویژگی اصلی سیستمهای UASB که به آن این امکان را می دهد تا در مقایسه با سایر فرایند های بی هوازی از فاضلاب با بار COD بسیار بالاتری استفاده کند، تولید لجن به صورت گرانوله می باشد. تولید لجن بصورت دانه دانه در سیستمهای UASB به چند ماه زمان احتیاج دارد که این زمان را با برخی افزودنی ها به آن، می توان کاهش داد.
۶٫ پکیج تصفیه غیر هوازی (UASB) :
تصفیه غیر هوازی بهترین روش برای تصفیه فاضلابهای آلی با بار آلودگی بالا ( از قبیل صنایع غذایی، تولید مخمر، فاضلابهای شیمیایی و فاضلابهای ناشی از صنایع داروسازی ) می باشد.
ایده اصلی در بکار گیری روش تصفیه غیر هوازی استفاده از باکتری هایی است که قادر به تجزیه مواد آلی بدون مصرف اکسیژن و تولید گاز دی اکسیدکربن و متان بدون مسائل و مشکلات مربوط به انتقال اکسیژن، ته نشینی و تولید لجن بیولوژیک می باشند.
پکیج های UASB به صورت جمع و جور طراحی شده و قابل استفاده در محیط های با بار بیولوژیکی زیاد و با راندمان بالای تصفیه هستند.
برخی از ویژگیهای پکیج های UASB عبارتند از:


• پایین بودن میزان لجن تولیدی
• پایین بودن میزان مصرف انرژی
•فضای کم مورد نیاز
• سهولت در عملکرد
۷٫ تاریخچه سیستم های UASB :
سیستم های UASB هیبریدی از سیستم های رشد معلق و چسبیده است . این سیستم ابتدا در سال ۱۹۷۱ در هلند و در دانشکده کشاورزی واخنیگین توسط Lettinga معرفی گردیده و در راکتور مقیاس آزمایشگاهی فوق فاضلاب کارخانه قند استفاده شده در سرعت بار گذاری حجمی ۱۰KgCOD/m3.d ته نشینی خوبی از لجن فلوکوله برابر KgVss/m3 15 بدست آمد .طی آزمایشاتی که با مقیاس بزرگتر در سالهای ۱۹۷۴-۱۹۷۶ انجام میشده بطور غیر منتظره لجن گرانوله با ته نشینی بالایی بدست آمده است . این فرآیند بعد ها برای تصفیه بسیاری از فاضلاب های صنعتی مانند کاغذ سازی ،لبنیات سازی ، الکل سازی ، کارخانه قند ، شیرابه زباله ، کشتارگاه و غیره به کار گرفته شد.
ازجمله عوامل موثر بر کار آیی UASB ، درجه حرارت و سرعت رو به بالای فاضلاب است . دو محدوده دمایی مطلوب بیان شده است که عبارتند از محدوده مزوفیلیک که نزدیک به ۳۵ درجه سانتیگراد بوده و محدوده ترموفیلیک که بین ۵۵- ۶۰ درجه سانتیگراد است . در راکتورهای بیولوژیکی بی هوازی معمولا از محدوده دمایی مزوفیلیک استفاده میشود ، چون که تعداد گونه های بی هوازی ترمو فیلیک کوچک و معدود هستند .سیستم های آنزیمی باکتری های ترموفیلیک از نظر فیزیولوژیکی در مقابل درجه حرارت بالا پایدار و مقاومند که این پایداری به حضور ماکرومولکولها مقاوم در برابر حرارت در این آنزیم ها نسبت داده میشود سرعت تجزیه در فرآیند بی هوازی تابعی از درجه حرارت اعمال شده است . مثلا در درجه حرارت کم تر از ۲۵ درجه سانتیگراد سرعت هضم به شکل سریع و تندی کاهش یافته و در عمل راکتورهای بی هوازی متعارف در آب و هوای سردتر ممکن است نیاز به زمان ماند ۱۲ هفته برا ی تصفیه لجن فاضلاب داشته باشد از طرفی گزارش شده است که در درجه حرارت ۷۰ در جه سانتیگراد و بالاتر سرعت متان سازی کاهش میابد در تحقیقاتی که Lettinga و همکارانش دریافتند که ارتباط نزدیکی بین افزایش VFA و کاهش دما وجود دارد که این پدیده بیشتر برای لجن گرانوله اتفاق میافتد.
۸٫ مزایا و معایب راکتورهای UASB :
مزایای راکتورهای UASB:
1-عدم نیاز به هوا دهی : هوا دهی یکی پر هزینه تر ین و دشوارترین عملیات تصفیه فاضلاب به روش هوازی است. این مشکلات بخصوص در ایران به جهت ارز بری ورود تجهیزات هوا دهی محسوس تر می باشد. این در حلی است که سیستم UASB به واسطه عملکرد بی هوازی در تصفیه انواع فاضلاب، نیازی به هوا دهی نداشته و متعاقبا” هزینه های مربوطه در مورد آن اعمال نمی گردد.
۲-تولید بسیار کم لجن: مجموعه سرانه تولید لجن اولیه و ثانویه در فرآیند متعارف لجن فعال (Conventional Activated sludge Process ) معمولا” بیش از ۲ لیتر در روز و غلظت متوسط ‌آن کمتر از ۲% می باشد. در حالی که مقدار تولید لجن در راکتور UASB ، کمتر از ۲ لیتر به ازای هر متر مکعب فاضلاب تصفیه شده بوده و غلظت این لجن حدود ۵ تا ۱۰% می باشد. لذا از ‌آنجاییکه دفع لجن اساسا” عملیاتی پر هزینه و دشوار می باشد، تولید بسیار اندک لجن یعنی حدود یک دهم مقدار لجن مازاد تولید شده در فر‌آیند لجن فعال متعارف، از مزایای راکتور UASB بشمار می ‌آید.
۳-تولید لجن غلیظ و تثبیت شده: از ‌آنجاییکه زمان ماند لجن در راکتور UASB بسیار طولانی است، لجن مازاد خروجی از سیستم غلیظ و تثبیت شده است و در صورت ضد عفونی کردن آن مسی توان ‌آن را مستقیما” در کشاورزی استفاده نمود.
۴-مصرف بسیار کم انرژی و تولید بیوگاز: به دلیل عدم نیاز به هوا دهی ، مصرف انرژی در راکتور UASB بسیار کم می باشد. در فرآیندهای مانند لجن فعال برای زدایش هر کیلوگرم اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) حدود ۲۰ تا ۳۰ وات انرژی برای هوا دهی مصرف می شود، در حالی که در سیستم UASB از هر کیلوگرم اکسیژن خواهی شیمیایی که در شرایط بی هوازی تجزیه می شود حدود ۲۵۰ لیتر گاز متان با ظرفیتی معادل ۳۵ وات انرژی به دست می آید که بیشتر آن به راحتی قابل استحصال می باشد.
۵-مقاومت نسبت به بی غذایی: چنانچه ورود مواد غذایی به راکتور UASB قطع می شود، میکرو ارگانیسمهای بی هوازی تا مدت بسیار طولانی زنده می ماند و بلافاصله پس از ورود مواد غذایی، فعالیت خود را شروع می کنند. این زمان ممکن است به چند سال هم برسد، در حالیکه در سیستم های هوازی مانند لجن فعال این مدت به ندرت به بیشتر از چند روز می رسد. بنابراین استفاده از فرآیندهای بی هوازی برای فاضلابهایی که جریان دائم دارند ( مثل فاضلاب کارخانه های چغندر قند، کنسرو و کمپوت سازی ) بسیار مناسب است.
معایب راکتورهای UASB :
1-بازده نسبتا” کم: زدایش BOD به ندرت از ۸۰% تجاوز می نماید. البته زدایش بیش از ۸۰% عملی می باشد، اما به دلیل پایین بودن میزان رشد ویژه باکتریها در غلظتهای پایین، زمان ماند بسیار طولانی خواهد شد و توجیه اقتصادی نخواهد داشت.
۲-تولید بو: در راکتور UASB مانند سایر فرآیندهای بی هوازی احتمال تولید بو همراه وجود دارد. اما چون این سیستم سر پوشیده است و گازها بطور کنترل شده تخلیه می شود، مسئله کنترل بوجه به راحتی قابل حل می باشد.
۳- را اندازی نسبتا” طولانی: اگر لجن بطور دستی به راکتور اضافه شود به دلیل کم بودن ضریب تولید میکرو ارگانیسم در شرایط بی هوازی برای اینکه حجم میکرو ارگانیسمها به د مورد نیاز برسد زمانی نسبتا” طولانی لازم است. این زمان حداقل ۳ تا ۴ ماه است که با اضافه کرد لجن به طور دستی به کمتر از یک ماه قابل تقلیل است.
۹٫ بیوگاز :
استحصال بیوگاز می تواند از فرایند های بی هوازی فاضلاب نیز انجام گیرد که علاوه بر تولید انرژی می تواند در کنترل بو نیز موثر باشد. یکی از روشهایی که در آن می توان گاز زیادی به دست آورد تصفیه فاضلاب به روش UASB می باشد. از این روش برای تصفیه فاضلابهای صنعتی با بار آلی زیاد استفاده می گردد که دارای راندمان بالایی در حذف می باشد. به همین دلیل در این روش متان، هیدروژن سولفوره و دی اکسید کربن زیادی تولید می گردد که در صورت عدم جمع آوری و دفع صحیح باعث تولید بو و ایجاد انفجار می گردد.
جمع آوری گاز و کاربرد آن :
جمع آوری گازهای تولیدی سیستم بی هوازی که خارج از راکتور انجام می گیرد باید از دقت خاصی برخوردار باشد و همان دقتی که در دستکاری گازهای طبیعی مراعات می گردد ، در این سیستمها نیز مورد توجه باشد . سیستم جمع آوری گاز راکتور باید بتواند حداکثر گاز تولیدی را نیز پاسخگو باشد . متأسفانه در اکثر مواقع مخازن ذخیره را برای تولید گاز و نگهداری آن برای زمانهای ۴ تا ۵ دقیقه می سازند و چون تولید گاز در زمان حداکثر خود نیاز به ذخیره بیشتری دارد باید برای ذخیره آن از مخازن دیگری سود جست . فشار گاز تولیدی در سیستم حداکثر ۱۰ تا ۲۰ اینچ ستون آب است و اگر در محلی ذخیره شود فشار آن به مرور زیاد شده و ممکن است با متصاعد شدن از مخزن ذخیره علاوه بر ایجاد بو در مواردی باعث انفجار و آتش سوزی نیز بشود . اگر گازهای خروجی از راکتور مجدداً به آن بازگردند ، فضای بالای راکتور روی سطح فاضلاب را که راه تماس راکتور با اتمسفر است را پر می نماید . این عمل علاوه بر ایجاد بو ، مانع متصاعد شدن متان های تولیدی خواهد گردید . باقیماندن و تجمع بیش از حد متنان در محل بالایی راکتور ممکن است در مواردی ایجاد انفجار نماید و حتی ممکن است غلظت هیــدروژن سولفــوره در اطراف راکتور به حــدی برسد که باعث بروز خطر بهره برداران گردد .
همچنین ممکن است گازهای تولیدی به جو بکهای خروج فاضلاب راه یافته و بهره برداران را بعلت محتوای هیدروژن سولفوره در معرض خطر قرار داده و بعضاً باعث انفجار شود . ممکن است مقادیری گاز در حین عبور از لوله ها و ورود به مخازن شستشو در فضای اطراف پخش شوند . باید مسائل و خطرات ناشی از اینگونه پخش گاز در سایت تصفیه خانه به نحوی قابل پیش بینی و پیشگیری باشد . گاز تولیدی در راکتور علاوه بر متان محتوی گاز کربنیک و هیدروژن سولفوره است بعلاوه محتوی رطوبت نیز خواهد بود . با تمام پیش بینی ها برای حذف رطوبت متأسفانه رطوبت باقیمانده در مواردی با ایجاد قطرات آب در شعله سوز و وسایل اندازه گیری مشکلاتی به وجود خواهد آورد . برای جلوگیری از این مسئله هم باید پیش بینی های لازم بعمل آید .
هیدروژن سولفوره موجود در بیوگاز خاصیت خوردگی شدیدی داشته و در حضور رطوبت به اسید سولفوریک که خورنده تر از خود اوست تبدیل خواهد شد و اگر توأم با گازهای سیستم بی هوازی سوزانیده شود به SO2 تبدیل شده که در هوای اطراف راکتور پخش و در صورت بارندگی به صورت باران اسیدی نازل و باعث خوردگی تمام چیزهای در تماس با آن خواهد گردید . میزان تحمل پذیری انسان در برابر هیدروژن سولفوره ۱۰ میلی گرم در لیتر است ، بعلاوه هیدروژن سولفوره در محیط اطراف بخش خود بوهای بدی شبیه تخم مرغ گندیده به وجود خواهد آورد .
سه راه برای حذف هیدروژن سولفوره از بیوگاز قابل پیش بینی است . عمومی تر ین آن به کار بردن یک برج محتوی سود است که برای به حداکثر رساندن حذف آن بهتر است سود رقیق نیز در حال گردش در برج باشد تا تماس هیدروژن سولفوره با آن بیشتر برقرار گردد . سود می تواند در مواردی که گاز کربنیک بالاست نسبت به حذف آن نیز اقدام نماید . معمولاً هیدروژن سولفوره در این عمل به سولفوره های محلول تبدیل و از محیط بیوگاز دور می گردد . گرچه احداث اینگونه تأسیسات خیلی کم خرج است ولی نگهداری از آن می تواند پرهزینه باشد زیرا نیاز دارد گاهگاهی رسوبات تشکیل شده در آن را خارج نمود . برای حذف هیدروژن سولفوره لازم است PH محیط حدود ۱۰ باشد و در PH های زیر ۵/۹ قدرت حذف کاهش یافته و در PH بیشتر از ۵/۱۰ تشکیل رسوب و گرفتگی لوله ها اتفاق خواهد افتاد . معمولاً راندمان حذف هیدروژن سولفوره بین ۸۰ تا ۹۰ درصد متغیر است .
راه دوم حذف هیدروژن سولفوره از بیوگاز استفاده از صافی ذغال فعال است . عیب بزرگ این روش اشباع شدن ذغال ها و نیاز به آماده سازی مجدد آنهاست که بسیار پر خرج و پردردسر است و تهیه خود صافی ذغالی نیز گران خواهد بود . بالاخره با استفاده از املاح آهن می توانیم گاز هیدروژن سولفوره را از محتویات بیوگاز حذف کنیم . در این عمل گاز هیدروژن سولفوره به صورت گوگرد خالص از محیط حذف شده و به عنوان محصول فرعی مورد استفاده قرار خواهد گرفت . هزینه احداث این سیستم حذف هیدروژن سولفوره خیلی گران است و گاهی یک تا دو دلار در حذف آن از هر فوت مکعب حجم بیوگاز هزینه لازم دارد .
کنترل بو در تصفیه بی هوازی :
یکی از پردردسرترین مشکل بهره برداری از سیستم های بی هوازی حذف بو مخصوصاً بوهای ناشی از هیدروژن سولفوره است . این بوها در غلظتی معادل ۵/۰ قسمت در میلیون قابل تشخیص و اعتراض است . بعد از زمان کوتاهی که در تماس با هیدروژن سولفوره باشیم و سیستم بویائی ما با استنشاق دچار خستگی گردد به علت عدم درک بوهای غلیظ هیدروژن سولفوره ممکن است انسان در معرض تماس با گاز و بروز خطر قرار گیرد ، از این رو بهتر است وجود گاز از طریق دستگاههای اندازه گیری تعیین گردد تا سیستم بویائی انسان
برحسب غلظت هیدروژن سولفوره هر نوع نشتی از بیوگاز احتمالاً با پیدایش بو توأم است . محتویات خروجی راکتور هم بدون شک دارای مقادیر کمی هیدروژن سولفوره خواهد بود که در هنگام جریان فاضلاب خروجی در جو بک ها رها خواهد شد . ممکن است محل های تخلیه فاضلاب خروجی مخصوصاً نقاط رها شدن گازهای هیدروژن سولفوره را به امکاناتی چون صافی ذغالی یا سایر وسائل جذب گاز هیدروژن سولفوره وصل نمود تا از پخش آن در فضای اطراف ممانعت به عمل آید .
ممکن است برای جذب گاز هیدروژن سولفوره از صافیهای محتوی مواد آلی (Compost-Filter) که در آن گازهای ورودی با میکرو ارگانیسم ها وارد فعل و انفعالاتی شده و با جذب مواد بودار هوای بدون محتوی بو را به بیرون هدایت می کند ، استفاده نمود . مواد پر کننده این صافیها را هرازگاه باید خالی و پر نمود . نحوه قرار گرفتن کمپوست در صافی باید طوری باشد که فضای لازم بین آنها برای عبور گاز تأمین گردد . توصیه شده به محتویات صافی کمی آهک برای زیادتر شدن کلسیم و بالاتر رفتن PH محیط برای حذف بهتر ناخالصیها اضافه نمایند . گاهی مقداری لجن فعال به محتویات این صافیها اضافه می کنند . اگر محتویات گازهای بالای راکتور در ۹۵ درجه فارنهایت بکار رود محتوی مقدار کافی رطوبت خواهد بود . در غیر اینصورت لازم است با پاشش مقادیری آب رطوبت لازم را در محیط صافی تولید نمود . لازم است گاهگاهی محتویات صافی را به هم زد تا از چسبیدن آنها بهم جلوگیری شود .



نوشته شده در دسته: تصفیه فاضلاب

نوشته شده در تاريخ: چهارشنبه, ۲۵ اردیبهشت ۱۳۹۲
در مورد " تصفیه فاضلاب به روش UASB " نظر بدهيد

دیدگاه خود را به ما بگویید.

 
 
 

آدرس دفتر مرکزی: کرج – کمالشهر – خیابان امام - روبروی میلاد یازده – شرکت پرشین آب
تلفن:
34411540 026 - 32714659 026 - 32715944 026
همراه:
09127652700 – 09128668994 - 09128668995

ایمیل:
 info@persian-ab.com

persian.karaj@gmail.com

 
 

وظایف ما: مشاوره, طراحی, ساخت, نصب, تعمیر, نگهداری انواع سیستمهای تصفیه آب و فاضلاب و هوا به منظور جلوگیر از الودگی محیط زیست وتامین اب سالم برای کارخانجات,کشاوزی و حفظ بهداشت ومحیط زیست برای داشتن جامعه سالم