بررسی انواع آشغالگیر در تصفیه فاضلاب

Types of effluents in wastewater treatment

بررسی انواع آشغالگیر در تصفیه فاضلاب

آشغالگیری فاضلاب که بخش ضروری تمام تصفیه خانه‌های فاضلاب شهری و صنعتی است، مواد جامد موجود در فاضلاب را فیلتر می‌کنند. این مواد جامد باید در همان ابتدای فرآیند تصفیه فاضلاب جدا شوند، زیرا وجود این مواد جامد می‌توانند باعث كاهش کارایی کل سیستم شوند، به تجهیزات تصفیه آب آسیب رسانده یا آب را آلوده كنند و در نتیجه باعث ایجاد مشکلات طبیعی در مقیاس کوچک و بزرگ برای کل اکوسیستم منطقه شوند.

انواع آشغالگیر در تصفیه فاضلاب

سه دسته‌بندی گسترده برای آشغالگیری در  سیستم تصفیه فاضلاب وجود دارد:

  • درشت
  • ریز
  • میکرو
    در این دسته‌بندی‌ها انواع مختلفی ازآشغالگیرها وجود دارند. آشغالگیر مکانیکی با توجه به اندازه دهانه‌های آشغالگیری و سایر خصوصیات مکانیکی طبقه‌بندی می‌شوند.

آشغالگیر دانه درشت در تصفیه فاضلاب

صفحه‌های درشت دارای دهانه هایی با گستره 6 تا 150 میلی‌متر (0.25 تا 6 اینچ) هستند. صفحه‌های درشت از میله‌های موازی، سیم‌ها یا صفحه‌های سوراخ‌دار با دهانه‌های عمودی یا مستطیل شکل تشکیل شده‌اند که به آنها نوار ردیف نیز گفته می‌شود و برای به دام انداختن مواد جامد درشت مانند پارچه‌ها و اشیاء بزرگ که ممکن است راه آب را مسدود کنند یا باعث صدمه به سایر وسایل جانبی شوند، استفاده می‌شوند. براساس روش آشغالگیری فاضلاب که برای تمیز کردن آنها استفاده می‌شود، صفحه‌های درشت به دو دسته طبقه‌بندی می‌شوند.

آشغالگیر دانه درشت دستی

این موارد در فرآيند آشغالگیری تصفيه فاضلاب در تاسيسات کوچک مورد استفاده قرار می‌گيرند، صفحه‌های درشت تميز شونده با دست به صورت دنده‌دار ساخته می‌شوند. آنها برای استفاده در برابر جریان‌های پرفشار مورد استفاده قرار می‌گیرند، یا هنگامی که روش‌های مکانیکی مدرن‌تر غربالگری یا تعمیراتی باید انجام شوند.

آشغالگیر دانه درشت مکانیکی

صفحه‌های درشت تمیزشونده مکانیکی باعث افزایش راندمان و کاهش مشکلات در فرآیند تصفیه فاضلاب می‌شوند. صفحه‌های تمیزشونده مکانیکی را می‌توان به چهار دسته اصلی زیر طبقه‌بندی کرد:

صفحه‌های زنجیری
با حرکت این صفحه‌های زنجیری به سمت جلو و عقب جریان بالادست یا پایین دست ایجاد می‌شود. یک زنجیر خودکار جریان را تمیز می‌کند و راندمان کلی تصفیه فاضلاب را افزایش می‌دهد.

• صفحه کانتری
این صفحه‌های برگشتی، از صفحه‌های زنجیری تمیزشونده مکانیکی ویژه و در عین حال ساده استفاده می‌کنند تا در صورت وجود اشیاء بزرگ یا سنگین از انسداد آنها جلوگیری کند.

• شانه های رفت و برگشتی
تحت عنوان صفحه بالارونده نیز شناخته می‌شود، این فیلتر آشغالگیری تصفیه فاضلاب از یک چنگال به جای چند چنگال استفاده می‌کند که باعث می‌شود هنگام مواجهه با بارهای سنگین در طول غربالگری در تصفیه آب، از کارایی کمتری برخوردار باشد.

• صفحه نواری پیوسته
دارای تکنولوژی فوق‌العاده بالا، کاربردی و کارآمد می باشد، این نوع آشغالگیر دارای درزهای زیادی است و به طور مداوم و خودکار، سیستم خود را تمیز می‌کند.

آشغالگیر دانه ریز در سیستم تصفیه فاضلاب

در کارخانه‌های تصفیه فاضلاب آشغالگیرهایی با صفحات دارای دهانه‌های کوچک‌تر از 6 میلی‌متر به نام آشغالگیر دانه ریز نامیده می شوند که از سیم یا صفحات سوراخ شده ساخته شده‌اند. از این آشغالگیرها برای به دام انداختن مواد جامد ریز استفاده می‌شود. سه نوع معمول آشغالگیر دانه ریز در تصفیه فاضلاب عبارتند از:

  • صفحات درام (سیلندرهای چرخان در کانال جریان)
  • صفحات مرحله‌ای (صفحات ثابت و متحرک در عرض کانال)<.li>
  • صفحه استاتیک سیم گوه (استفاده شده توسط تصفیه خانه‌های بزرگ با فضای کف کافی)

آشغالگیر میکرو در سیستم تصفیه فاضلاب

کوچک‌ترین آشغالگیر در تصفیه فاضلاب، آشغالگیر میکرو است. این صفحه‌ها معمولا دارای سرعت کمی هستند واندازه منافذ آنها 10 تا 35 میکرومتر است. فاضلاب وارد سیستم آشغالگیر میکرو می‌شود و پسماندهای جامد باقی مانده را جمع‌آوری و دفع می‌کند.
برای تهیه انواع سیستم‌های تصفیه فاضلاب با کارشناسان اسپیناس متخصص در تامین و تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب تماس بگیرید تا بهترین محصولات و خدمات را از ما دریافت کنید.

وبینار تکنولوژی مدولار بیوراکتور غشایی MBR- ساختار بلوکی

وبینار تکنولوژی مدولار بیوراکتور غشایی MBR- ساختار بلوکی

گروه مهندسی اسپیناس با رویکرد ارائه راهکارهای نوین در زمینه فناوری های بازیافت آب و پساب، شما را به شرکت در این سمینار تخصصی دعوت مینماید.

سرفصل های این وبینار شامل موارد ذیل می باشد:

  • اصول فیلتراسیون غشایی
  • فرایند بیوراکتور غشایی MBR
  • مزیت‌های MBR
  • ویژگی‌های ساختار بلوکی
  • نحوه انتخاب مدول
  • کاربردها پروژه ها در ایران 
  • خدمات MBR 

تصفیه فاضلاب و آشغالگیری برای تاسیسات کوچک

Sewage treatment for small facilities

تصفیه فاضلاب و آشغالگیری برای تاسیسات کوچک

شهرهای کوچک، موسسات و مجتمع‌های مسکونی بزرگ همه به تصفیه فاضلاب نیاز دارند، اما جریان کم و بودجه اندک گزینه‌های آنها را محدود می‌کند.
در تصفیه خانه ها، آشغالگیری نقش مهمی در فرایند پیش تصفیه فاضلاب دارد. از عملکرد تجهیزات پایین دستی محافظت می‌کند و باعث افزایش کارآیی کلی فرآیند تصفیه فاضلاب می‌شود. از آنجا که تمام زباله‌های فاضلاب به محفظه‌های اصلی وارد می‌شوند، غربالگری مناسب و حذف مواد درشت با آشغالگیر مکانیکی برای کل سیستم فاضلاب ضروری است. دستگاه‌های آماده‌سازی برای از بین بردن یا کاهش مواد جامد بزرگ مانند چوب، پارچه، کاغذ و پلاستیک طراحی شده‌اند، ضمن این که با مواد ریز و مقادیر بیش از حد روغن و گریس نیز سروکار دارند.
چندین نوع تجهیزات مختلف برای تحقق این اهداف می‌توانند مورد استفاده قرار گیرد، اما مهندسان باید قبل از طراحی و راه‌اندازی تصفیه خانه انتخاب مناسبی داشته باشند. هیچ راه‌حلی به طور کامل نمی‌تواند برای هر موقعیتی که در تصفیه خانه‌ها وجود دارد، اعمال شود.
مطابقت تجهیزات با نیاز تصفیه خانه یا روش کاهش مواد زائد، هم برای محافظت از تجهیزات پایین دست و هم برای اطمینان از حذف مواد جامد بسیار مهم و موثر است. انتخاب نادرست می‌تواند منجر به نصب سیستم‌هایی نامناسب شود که سطح لازم برای محافظت از فرآیندهای تصفیه پایین دست را برآورده نکنند، یا سیستمی طراحی شود که بسیار پر هزینه باشد.

انتخاب صحیح تجهیزات تصفیه فاضلاب

تاسیسات اصلی تصفیه فاضلاب در شهرها و روستاهای کوچک‌تر و همچنین شرکت هایی که از موسسات، استراحتگاه‌ها یا مراکز دورافتاده بهره برداری می‌کنند، در هنگام انتخاب سیستم‌های تصفیه خود گزینه‌های متعددی پیش‌رو دارند. همه سیستم های تصفیه به یک استراتژی کنترل مواد جامد احتیاج دارند، اما جریان کم ورودی و بودجه نه چندان زیاد، گزینه‌های انتخاب تجهیزات را محدود می‌کند. باید از تجهیزاتی استفاده شود تا ضمن رفع محدودیت‌های مالی، مواد جامد را حذف کرده و آنها را برای دفع آماده کنند.

آشغالگیر دستی میله ای

برخی از اپراتورها برای کنترل ورودی مواد جامد بزرگ به تجهیزات از آشغالگیر دستی میله‌ای استفاده می کنند. این فناوری برای کارگاه‌های کوچک‌تر تصفیه بوده و از میله‌های عمودی با فاصله 1 تا 2 اینچ برای گرفتن آشغال استفاده می‌کند. آشغالگیر دستی گزینه‌ای اقتصادی با عملکرد قابل قبول می باشد.
یکی از بزرگ‌ترین محدودیت‌های آشغالگیر دستی، اپراتورها می باشند که باید به طور منظم مواد جامد جمع شده را جمع‌آوری کنند. با افزایش اخیر ظرف‌های یکبار مصرف و مواد جامد در جریان فاضلاب، اپراتورها کار بیشتری را باید انجام دهند. افزایش لرزش آشغالگیر، به ویژه در جریان بارگذاری‌های آشغال های حجیم، نگرانی‌های مربوط به سلامتی و ایمنی را برای اپراتورها ایجاد کرده و به بسیاری از طراحان این سیستم‌ها القا می‌کند تا به دنبال گزینه‌های مدرن‌تر باشند. علاوه بر این، پروژه های صنعتی اغلب با میزان زیادی از مواد جامد که در آشغالگیر از میله‌ها عبور می‌کنند و معمولاً تاثیر نامناسبی بر روی پروژه دارند، به چالش کشیده می‌شوند.

آشغالگیر مکانیکی میله‌ای

یک گزینه جایگزین برای آشغالگیر دستی میله ای، آشغالگیر مکانیکی میله‌ای در تصفیه فاضلاب است. این محصولات از میله‌های عمودی برای گرفتن مواد جامد به وسیله چنگک های اتوماتیک استفاده می‌کنند. این نوع آشغالگیری نسبت به آشغالگیری دستی چه در هزینه‌های اولیه سرمایه‌گذاری و چه در هزینه‌های عملیاتی گران تر هستند. آشغالگیر مکانیکی به جابجایی دستی مواد جامد نیاز ندارد و مشکلات عملیاتی که مربوط به اپراتورها می باشد را شامل نمی شود. نصب آشغالگیر مکانیکی میله‌ای به طور معمول نیاز به کار عمرانی برای تغییر ویژگی کانال‌ها دارد و همچنین می‌تواند به سرپیچ اضافی در ساختمان‌های مرکزی احتیاج داشته باشد تا سیستم اتوماتیک در آن راه اندازی شود. علاوه بر هزینه بالاتر برای تجهیزات، این تغییرات در زیرساخت‌های موجود می‌تواند هزینه کل پروژه را بالا ببرد. آشغالگیرهای مکانیکی میله‌ای نیز به تجهیزات اضافه‌ای نیاز دارند و چالش‌های دیگری را به وجود می‌آورند. در مرحله اول، مشابه آشغالگیر دستی نواری، طراحی آشغالگیر عمودی به آنها اجازه نمی‌دهد تا مواد ریزتر را از فاضلاب جدا کنند. ثانیا و شاید مهم‌تر از آن، این سوال وجود دارد كه با موادی كه جدا می‌شوند، چه كاری باید انجام شود. مواد جدا شده با زباله های خیس ترکیب می شوند که هم بوی زیادی دارند و هم دفع آنها دشوار است. یک راه حل برای رفع این مشکل، فشرده‌سازی مواد خروجی می باشد. اما این کار به تجهیزات اضافی مانند اسکروکامپکتورو کلاسیفایر نیاز دارد که باید خریداری، نصب و نگهداری شوند.

طراحی آشغالگیرهای مکانیکی

طراحی آشغالگیرهای مکانیکی

ملاحظات طراحی آشغالگیرهای مکانیکی

محل قرارگیری دستگاه‌های آشغالگیر مکانیکی با توجه به سایر تجهیزات تصفیه تعیین می شود. آشغالگیر های مکانیکی می توانند در بالادست یا پایین دست پمپ های قرار بگیرند، زیرا بسیاری از پمپ های فاضلاب خام معمولی و به خصوص بزرگتر ، قادر به پمپاژ آشغال‌ها می باشند. آشغالگیرهای مکانیکی به طور معمول در بالادست سیستم دانه گیری قرار دارند. آشغالگیرهای دانه ریز ، بسته به اندازه باز شدن آشغالگیر و تأثیر پیش بینی شده در تجهیزات غلظت دانه گیر ، می توانند در بالادست یا پایین پمپ ها قرار بگیرند.

طراحی آشغالگیرهای مکانیکی

با ارزیابی وضعیت طراحی تجهیزات، کنترل آب و هوا و کنترل بو باید تعیین شود که آیا آشغالگیرها باید در یک منطقه محصور و بسته باشد یا نه. در آب و هوای زیر صفر درجه سانتی گراد سازه باید به صورت محصور و در محیطی گرم قرار گیرد. قسمت های چنگک آشغالگیرهای مکانیکی و ناودان تخلیه باید در مناطق بادی پوشانده شوند. طراح همچنین باید توصیه های تولید کننده را در مورد ابعاد کانال ، دامنه ظرفیت ، آبگرفتگی بالادست و پایین دست ، نیازهای انرژی ، اطلاعات مربوط به افت فشار و نگهداری آشغال ها دنبال کند.

در هنگام طراحی آشغالگیرهای دستی ، کانال های آشغال نسبتاً کم عمق مورد نیاز است تا امکان تمیز کردن دستی با چنگک فراهم شود. همچنین یک صفحه زهکشی فراهم شده است که امکان تخلیه آشغال ها را قبل از بیل زدن فراهم می کند. کانتینر مورد استفاده برای انتقال آشغال‌ها به وسیله حمل و نقل می تواند یک چرخ دستی تا یک سطل حمل شده توسط یک جرثقیل سقفی یا مونوریل باشد. وسیله انتقال هرچه که باشد ، طراح باید توجه ویژه ای به ایمنی اپراتور ، از جمله سکوهای غیر لغزنده و دارای نرده داشته باشد.

طراحی آشغالگیرهای مکانیکی

ضریب ایمنی کافی برای حد بالای آشغالگیری باید در طراحی آشغالگیرهای مکانیکی ، شستشو دهنده و کامپکتورها به دقت مورد توجه قرار گیرد. مطالعات قبلی نشان می دهد که فاکتورهای جریان پیک از 4 تا 6 تا 15 تغییر می کنند. آشغالگیرهای مکانیکی باید در برابر حد بالا و ناگهانی بار آشغال ها مقاومت داشته باشند و هماهنگی دقیق با سازنده آشغالگیر برای یک طراحی مکانیکی و ساختاری مناسب ضروری است. درایوهای فرکانس متغیر جریان می توانند برای جلوگیری از سایش بیش از حد تجهیزات در حالی که از افت فشار بیش از حد در پیک های ناگهانی آشغال ها جلوگیری می کنند ، استفاده شوند.

سایر ملاحظات طراحی آشغالگیرهای مکانیکی عبارتند از:

  • ارتفاع و فضای تجهیزات
  • ارتفاع تخلیه برای جاگیری تجهیزات آشغالگیری و یا شستشو دهنده / کامپکتور
  • مصالح ساخت و پوشش ها برای کل مجموعه
  • قطعات یدکی
  • شرایطی برای بلند کردن آشغالگیر برای تعمیرات ، از جمله طرح های محور و چراغهای روشنایی
  • آشغالگیر اضافی یا آشغالگیر دستی جانبی
  • دسترسی به جایگزینی های آینده آشغالگیر
  • دسترسی به آب برای تمیز کردن و نگهداری
  • دسته بندی پر خطر ساختمانها و نیازهای تهویه
  • شرایط شستشو و فشرده سازی
  • مکانیزم تمیز کردن آشغالگیر و در دسترس بودن آب شستشو در صورت لزوم

طراحی آشغالگیرهای مکانیکی

آشغالگیرهای مکانیکی ریز دانه به ملاحظات طراحی خاصی احتیاج دارند زیرا سرعت بالای به دام انداختن آشغال ها در آنها نسبت به آشغالگیرهای درشت دانه باعث گرفتگی و آسیب دیدن بیشتر آنها می شود. ملاحظات اصلی طراحی آشغالگیرهای مکانیکی شامل مواردی است از قبیل (1) آشغالگیر باید قبل از ایستگاه پمپاژ قرار بگیرد 
(2) آشغالگیر دانه درشت قبل از آشغالگیر دانه ریز مورد نیاز است 
(3) دانه گیری قبل از آشغالگیر ریز دانه لازم است 
(4) حذف و جداسازی گریس نیز برای عملکرد مناسب الزامی است.
بهتر است که قبل از آشغالگیری ریز دانه ، خصوصاً در سیستم‌های فاضلاب ترکیبی، آشغالگیری درشت دانه انجام شود. تعیین اینکه آیا آشغالگیری درشت دانه باید انجام شود یا نه، بستگی به ویژگی‌های خاص سایت تصفیه دارد. برای این مسئله فاکتورهای کلیدی زیر باید مورد توجه قرار گیرد.

نوع سیستم فاضلاب

در مقایسه با فاضلاب های بهداشتی ، سیستم فاضلاب ترکیبی اشیاء بزرگتری را حمل می کنند که حذف آنها دشوار است و یا حتی می تواند باعث آسیب رسیدن به برخی از آشغالگیرهای مکانیکی دانه ریز شود. فاضلاب های ترکیبی دارای بارهای جامد بیشتری هستند که می توانند تجهیزات آشغالگیری را تحت تأثیر قرار دهند.

نوع آشغالگیر ریز دانه

انواع خاصی از آشغالگیرهای ریز دانه وجود دارند که تقریباً می توانند به راحتی بدون قرارگیری آشغالگیرهای مکانیکی درشت دانه قبل آنها ، کار کنند. به عنوان مثال ، آشغالگیرهای چندگانه میله ای و آشغالگیرهای پله ای ثابت کرده اند که می توانند در این شرایط به درستی کار کنند. در مقابل ، آشغالگیرهای ریز دانه صفحه ای سوراخ دار به احتمال زیاد به آشغالگیرهای دانه درشت احتیاج دارند زیرا این آشغالگیرها بیشتر در معرض آسیب دیدن توسط اشیاء بزرگ هستند. میکرواسکرین ها به سیستمهای آشغالگیری دانه درشت که برای کارکرد مناسب در بالادست نصب می شوند ، وابسته هستند.

کارایی آشغالگیرهای مکانیکی

مقدار آشغال‌های حذف شده توسط آشغالگیرهای مکانیکی، تابعی از خصوصیات فاضلاب است. آشغال‌های شستشو نشده و فشرده نشده می‌توانند حاوی 10٪ تا 20٪ مواد جامد خشک با چگالی متغیری از 600 تا 1100 کیلوگرم بر متر مکعب باشند. مشخصات عملکرد معمول برای فرایندهای شستشو و کامپکتور شامل 90٪ کاهش در محتوای مواد آلی و افزایش 50٪ در ماده خشک است.

حمل و نقل، ذخیره سازی و دفع فاضلاب

در واحدهایی که به صورت مکانیکی تمیز می شوند، چنگک ها یا مش های آشغالگیری، آشغال ها را به قسمت بالای آشغالگیرها منتقل می کنند ، جایی که آنها به یک کانوایر، واشر و کامپتور و یا ظروف قابل جابجایی، تخلیه می شوند. برخی از فرایندهای آبگیری از آشغال‌ها درست در هنگام برداشتن آنها از فاضلاب انجام می شود. هنگام تخلیه مستقیم آشغال‌ها از آشغالگیر به کانتینر، برای قرارگیری و حذف آسان آنها باید زمان کافی در زیر دریچه تخلیه در نظر گرفته شود. نوار کانوایر رایج ترین روش حمل و نقل آشغال‌ها است. آشغالگیرهایی که تخلیه را از طریق کانوایرها انجام می دهند باید دارای زمان كافی باشند تا در صورت نقص نقاله ها، بتوانند از ظروف استفاده كنند. آشغالگیرهای اسکرو ، معمولاً در سیستم بسته استفاده می‌شود که به کنترل بو نیاز دارد. کانال‌های همراه با دریچه زیر آبی فقط در ترکیب با شستشو دهنده یا کامپکتور استفاده می‌شوند.
برای تکمیل انتقال آشغال‌ها مواد باید مطابق مقررات محلی، برای دفع منتقل شوند. دفع آشغال‌ها به طور معمول در محل‌های دفن زباله شهری صورت می‌گیرد. با این حال ، محدودیت‌ها برای دفن آشغال‌ها به طور فزاینده‌ای روز به روز سختگیرانه تر می‌شوند. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (ایالات متحده EPA) روش 9095B (معروف به تست مایعات فیلتر رنگ) را برای اندازه‌گیری حداکثر رطوبت در آشغال‌های دفن شده مورد استفاده می دهد، که نباید آب آزاد در ترکیب آنها حضور داشته باشد. طراح باید این قوانین را برای دفع آشغال‌ها دنبال کند.

غشاهای سرامیکی و پلیمری مورد استفاده در بیوراکتورهای غشایی

غشاهای سرامیکی و پلیمری در بیوراکتورهای غشایی

غشاهای سرامیکی و پلیمری مورد استفاده در بیوراکتورهای غشایی MBR

جنس غشای مورد استفاده در بیوراکتور غشایی MBR به گونه ای است که به آب و مواد محلول در آب اجازه عبور می دهد در حالی که مانع عبور مواد جامد می شود. این ویژگی نفوذپذیری انتخابی (perm-selectivity) غشا، وابسته به سایز منافذ غشا است. در مورد غشاهای MBR ، دامنه تغییر اندازه منافذ نسبتاً ناچیز است و از محدوده میکروفیلتراسیون (MF) 0.1 − 0.4 میکرومتر تا محدوده اولترافیلتراسیون (UF) 0.04 – 0.1 متغیر می باشد. جنس غشایی عمدتاً دو نوع متفاوت دارند: پلیمر و سرامیک. مواد پلیمری و سرامیکی مختلف برای ساختن غشاها استفاده می شود. غشاها عموماً از یک لایه سطحی نازک که انتخاب پذیری غشا را فراهم میکند بر روی لایه متخلخل و ضخیم تری به عنوان پایه،که پایداری مکانیکی غشا را فراهم می کند، تشکیل می شوند.
غشاهای سرامیکی و پلیمری
غشاهای سرامیکی و پلیمری

غشاها معمولاً با اهداف زیر ساخته می شوند:

  • دارای یک سطح تخلخل بالا یا درصد مجموع سطح مقطع منافذ زیاد باشد.
  • توزیع اندازه منافذ در آنها محدود باشد تا بتواند انتخاب پذیری و در نتیجه عملکرد تصفیه بالایی داشته باشد.
  • و از نظر مکانیکی باید قوی باشد تا یکپارچگی ساختاری داشته باشد.
    همچنین این به صورت معمول باید در برابر شوک های حرارتی و شیمیایی مقاوم باشد تا بتواند در مقابل درجه حرارت و pH بالا و یا غلظت بالای اکسیدکننده ها که معمولاً در هنگام شستشوی شیمیایی غشا افزایش می یابند ، مقاومت کنند.
    ماده مورد استفاده در غشاهای MBR همچنین باید تا حدی در برابر گرفتگی مقاومت داشته باشد یعنی بتواند در مقابل کاهش نفوذپذیری ناشی از رسوب مواد جامد معلق بر روی سطوح غشایی یا درون منافذ غشایی، مقاومت کند.
    از آنجا که همه پلیمرهای مورد استفاده، آب گریز هستند ، همه آنها تمایل دارند که توسط مواد آلی موجود در مخلوط لجن فعال که به طور مشابه آبگریز هستند دچار گرفتگی شوند. بنابراین این پلیمرها قبل از استفاده نیاز به خیس شدن دارند. خیس کردن در واقع همان فرایندی است که آب به درون منافذ غشایی رانده می شود.
غشاهای سرامیکی و پلیمری در بیوراکتورهای غشایی

مقایسه مواد غشاهای سرامیکی و پلیمری

اگرچه غشاهای سرامیکی از نظر مقاومت در برابر گرفتگی و حمله شیمیایی نسبت به غشاهای پلیمری مقاوم تر هستند ، اما در فناوری MBR استفاده محدود تری دارند که به دلیل هزینه نسبتاً بالای این غشاها می باشد. سرامیک های یکپارچه چند کاناله در برخی از کاربری ها استفاده شده اند و اخیراً اشکال ورق های مسطح سرامیکی برای فناوری های MBR داخل آب معرفی شده اند. با این حال ، غشاهای تجاری MBR تقریباً همه پلیمری هستند.
بیش از نیمی از محصولات غشایی MBR که در بازار ارائه می شوند از نوع پلی وینیلیدن فلوئوراید یا PVDF هستند. سایر مواد غشایی کمتر متداول شامل پلی اترسولفون (PES) و پلی اتیلن (PE) می باشند. ترکیبی از مقاومت شیمیایی خوب ، اندازه منافذ قابل کنترل و استحکام مکانیکی نسبتاً زیاد ، همراه با انعطاف پذیری خوب ، علت غالب بودن محصولات PVDF است.
غشاهای پلی الیفینی (مانند پلی اتیلن با دانسیته کم ، LDPE) کمترین هزینه تولید خام را مابین تمامی مواد اولیه غشایی MBR دارا هستند. زیرا منافذ به سادگی با تزریق کردن این ماده در شرایط کنترل شده (یا چرخش خشک) ایجاد می شوند. این ساختار منافذ شکاف مانند از منافذ کلاسیک تر شبه تک بعدی که توسط فرآیند پیچیده تر جداسازی فازی ناشی از گرما (TIPS) ایجاد می شوند ، قابل تمایز هستند. مواد دیگری مانند پلی آکریلونیتریل (PAN) ، پلی سولفون ، پلی وینیل الکل (PVA) و polytetrafluorethane (PTFE- به ندرت برای ساخت غشاها استفاده می شوند.

انواع صفحات آشغالگیری

انواع صفحات آشغالگیری

انواع صفحات آشغالگیری

به طور معمول ، چهار نوع صفحه در انواع آشغالگیر مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرد.
  • میله‌ای (bars)
  • سیم گوه‌ای (wedge wire)
  • صفحه سوراخ دار (perforated plate )
  • توری (mesh)

در این مطلب به معرفی کوتاهی در مورد این صفحات آشغالگیری میپردازیم .

صفحات آشغالگیری میله‌ای

رایج ترین صفحه آشغالگیری نوع میله‌ای است که به خصوص برای آشغالگیرهای درشت دانه و شانه ای استفاده می شود. اشکال میله‌ها شامل گرد ، مستطیل ، ذوزنقه و قطره اشکی می باشد. نوع میله‌ای گرد دارای راندمان به دام اندازی پایین هستند و فقط در شانه‌های میله‌ای که بزرگ هستند استفاده می شوند. صفحات آشغالگیری میله‌ای ذوزنقه‌ای مسیر بازشوندگی رو به جلو دارند و به مواد جامد که از باریکترین دهانه جلوی صفحه عبور می‌کنند اجازه می‌دهند بدون اینکه در بین میله‌ها گیر بیفتند از آن عبور کنند. میله‌های قطره اشکی مزایای میله‌های ذوزنقه‌ای را با ویژگی‌های بهتر جریان هیدرودینامیکی ترکیب می کنند، که مقدار افت فشار را در طول آشغالگیر مکانیکی به حداقل می‌رسانند. شکاف‌های عمودی یا افقی طولانی بین میله ها می‌تواند باعث عبور اجسام بلند و نازک شود.

صفحات آشغالگیری سیم گوه‌ای

صفحات آشغالگیری سیم گوه‌ای، تکامل یافته نوع ذوزنقه‌ای در آشغالگیرهای میله‌ای است و در طرح‌های آشغالگیری بسیار دانه ریز استفاده می شود. دهانه بازشونده باریک تا عریض مانع به دام افتادن مواد جامد در بین دهانه‌ها می‌شود.
دهانه بازشو باریک تر آشغالگیر سیم گوه‌ای باعث ایجاد مش بسیار دانه ریزتر می‌شود، به همین دلیل به جای “میله” به آنها “سیم” گفته می شوند. همچنین صفحات آشغالگیری سیم گوه‌ای، شکاف‌های طولانی و عمودی دارند و توصیه می‌شود که در فرایندهای بیوراکتور غشایی MBR مورد استفاده قرار نگیرد، زیرا در ممبران ها نباید اجسام دراز و نازک مانند مو، روی غشاها جمع شوند.

صفحات آشغالگیری سوراخ دار

صفحات آشغالگیری سوراخ دار، در به دام انداختن مواد جامد نسبت به میله‌ها یا سیم گوه‌ای در هنگامی که آشغال‌ها ریز هستند ( مثل مو) عملکرد بهتری دارند. فناوری صفحات سوراخ دار در حال حاضر با اندازه پایین تر از 1 میلی متر، مداوم در حال پیشرفت است. صفحات آشغالگیری سوراخ دار در مقایسه با مش های میله‌ای یا سیم های گوه‌ای ، از افت فشار بالاتری برخوردار است که به دلایل کاهش سطح موثر در باز شونده‌ها، گرفتگی سوراخ ها و افزایش گرفتگی می باشد.

صفحات آشغالگیری توری

به دلیل محدودیت‌های تولید صفحه‌های سوراخ دار ، از صفحات آشغالگیری توری برای آشغالگیرهای ریز 1 میلی متر و کوچکتر استفاده می شود. مش ها در آشغالگیرها شکننده هستند و می توانند منجر به “جمع شدن” مواد جامد در مش شوند ، که با فرایند آزادسازی مواد جامد به دام افتاده توسط آشغالگیر تداخل دارد. برای جلوگیری از گرفتگی مش، تمیز کردن آن با آب فشار بالا توصیه می شود.

مزایا و معایب انواع آشغالگیرها

مزایا و معایب انواع آشغالگیرها

انواع آشغالگیرها

آشغالگیرهای مکانیکی معمولاً بر اساس دهانه باز میله ها به چهار دسته تقسیم می شوند.

آشغالگیر میله ای و جانبی

آشغالگیرهای میله‌ای دارای دهانه های بزرگ 36 تا 144 میلی متر (1.5 تا 6 اینچ) هستند که از ورود موادی مانند چوب ، آجر، بقایای معدنی بزرگ و سنگین در فرایند تصفیه، جلوگیری می کنند. این نوع آشغالگیر مکانیکی معمولاً دربخش‌هایی که دارای سیستم فاضلاب ترکیبی هستند و می‌توانند حاوی اشیاء بزرگی باشند استفاده می شوند. آنها معمولاً توسط صفحه هایی با دهانه های کوچکتر دنبال می‌شوند. صفحه های بای پس معمولاً دارای دهانه هایی بین 24 تا 48 میلی متر هستند (1 تا 2 اینچ) . از آنها برای غربالگری اضطراری در هنگامی که آشغالگیر تمیز درشت یا ریز دانه باید از سرویس خارج شود، استفاده می شود.

آشغالگیر دانه درشت

آشغالگیرهای دانه درشت دستگاه هایی با دهانه های 6 تا 36 میلی متر (0.25 تا 1.5 اینچ) است که قطعات درشت مانند پارچه ، چوب ، برگ ، ذرات غذا ، استخوان ها ، پلاستیک ، کلاه های بطری و سنگ را جدا می کند.
به طور معمول ، آشغالگیرهای دانه درشت رایج ترین آشغالگیرهای مستقل بوده اند زیرا غربالگری را بدون از بین بردن حجم زیاد مواد آلی، انجام می دهد و این امر نیاز به واشر و کامپکتور را به حداقل می رساند. با این حال آشغالگیرهای درشت با دهانه های کوچکتر هنوز هم می توانند مواد آلی را جداسازی کنند. برای این آشغالگیرهای دانه درشت باید واشر و کامپکتور در نظر گرفته شود. متداول ترین انواع آشغالگیرهای دانه درشت میله ای مکانیکی در جدول 1 ذکر شده و مقایسه شده اند.

آشغالگیر دانه ریز

آشغالگیرهای دانه ریز دستگاه هایی با دهانه های 0.5 تا 6 میلی متر (0.02 تا 0.25 اینچ) هستند که آشغال های درشت از جمله دستمال ، دستمال مرطوب ، مواد زبر و مواد آلی را حذف می کنند. واشر و کامپکتور ، باید به همراه آشغالگیر های دانه ریز استفاده شود. اگر تجهیزات آشغالگیر دانه ریز مواد جامد برابر یا کمتر از 3 میلی متر (1/8 اینچ) را حذف کند ، معمولاً از یک آشغالگیر دانه درشت قبل ازآشغالگیر دانه ریز استفاده می شود. علاوه بر این ، استفاده از دانه گیر قبل از آشغالگیرهای دانه ریز نیز یک روش معمول در این مورد است. انواع متداول آشغالگیرهای دانه ریز در جدول 2 ذکر شده و مقایسه شده است.

مقایسه آشغالگیرهای دانه درشت
مقایسه آشغالگیرهای دانه ریز

                                                                                                     Ref: WEF*

کاربرد بیوراکتور غشایی در تصفیه فاضلاب

روش بیوراکتور غشایی MBR از روش های جذاب تصفیه فاضلاب شناخته شده است

کاربرد بیوراکتور غشایی در تصفیه فاضلاب

به طور کلی روش بیوراکتور غشایی (MBR) در موارد زیر به عنوان یکی از روش های جذاب تصفیه فاضلاب شناخته شده است:

1- در شرایطی که محدودیت فضا برای تصفیه خانه وجود دارد.
2- کیفیت بالای پساب تصفیه شده مورد نیاز است به ویژه در شرایطی که هدف از تصفیه فاضلاب، بازچرخانی است.
در گذشته با توجه به قیمت بالای واحدهای بیوراکتور غشایی MBR در مقایسه با روش های سنتی تصفیه فاضلاب لجن فعال، واحدهای MBR تنها به منظور تصفیه فاضلاب با نرخ جریان به نسبت کم مورد استفاده قرار می گرفت.
با این وجود، با توجه با افزایش قوانین سختگیرانه زیست محیطی به همراه کاهش هزینه های سرمایه گذاری (به ویژه قیمت غشا ) و هزینه های بهره برداری ( در درجه اول هزینه ی انرژی)، واحد های MBR محبوبیت بیشتری پیدا کرده اند و شاهد افزایش پیوسته سایز تاسیسات MBR در 20 سال اول اجرای آنها هستیم. هم اکنون تعداد قابل توجهی از واحدهای تصفیه MBR شهری جهت تصفیه بیش از 100 مگا لیتر فاضلاب در روز در ظرفیت پیک جریان روزانه وجود دارد. بدون شک، تکنولوژی MBR برای تصفیه فاضلاب هایی مورد استفاده قرار می گیرد که دارای کربن آلی با قابلیت تجزیه پذیری بیولوژیکی هستند.
در بخش صنایع غذایی و نوشیدنی، فناوری MBR به فراوانی مورد استفاده قرار گرفته است. تکنولوژی MBR همچنین به صورت موفقیت آمیزی برای تصفیه پساب های چالشی که به مقدار کم توانایی تجزیه بیولوژیکی دارند، مورد استفاده قرار گرفته است و پساب را با کیفیت قابل قبولی تصفیه کرده است. دلیل عملکرد مناسب این فرایند در تصفیه چنین پساب هایی، زمان ماند بالاتر نسبت به روش سنتی لجن فعال است که موجب افزایش بازدهی حذف آلاینده ها از پساب می گردد. پساب هایی مانند شیرابه زباله و پساب صنایع دارویی از جمله پساب های چالشی محسوب می شود.
از سوی دیگر پساب ها حاوی روغن آزاد در هر دو شکل گیاهی و معدنی، بسیار چالشی هستند، زیرا غشاها به شدت با این مواد دچار گرفتگی می شوند. در چنین مواردی، به منظور محافظت از غشا، فرایندهای پیش تصفیه شامل جداسازی صفحه ای یا فشرده سازی با هوای فشرده و یا ترکیبی از هر دو روش مورد نیاز است.

بیوراکتور غشایی جهت تصفیه پساب های شهری:

از آنجایی که ظرفیت پساب های شهری نسبت به پساب های صنعتی، بسیار بیشتر است، بیشترین ظرفیت تصفیه پساب با استفاده از MBR در سراسر جهان مربوط به تصفیه پساب های شهری است. بنابراین بیشتر مطالعات بر روی MBR نیز بر روی گرفتگی غشا با عوامل مربوط به پساب شهری متمرکز شده است. به طور معمول فاضلاب ها به منظور بر آورده کردن استانداردهای قانونی محیط زیستی برای تخلیه به آب های سطحی تصفیه می شوند. با این وجود، امروزه اجرای واحد های استفاده مجدد از پساب در سراسر دنیا در حال افزایش است. آلاینده های کلیدی که باید از پساب شهری حذف شوند به لحاظ اهمیت به شرح زیر هستند:
  • جامدات معلق
  • مواد آلی
  • آمونیاک
  • نیترات
  • فسفات
  • باکتری های بیماری زا
  • میکرو آلاینده ها
از بین بردن و یا غیر فعال کردن باکتری های بیماری زا، هم در حالتی که پساب قرار است به درون محیط زیست تخلیه شود و هم در حالتی که قرار است بازچرخانی شده و مجددا در مصارفی مانند آبیاری فضای سبز مورد استفاده قرار گیرد، از مراحل مهم و الزامی تصفیه فاضلاب است. فرایند MBR سطوح بالایی از حذف باکتری ها و گندزدایی را فراهم می آورد و همچنین با شفاف ساختن آب، اثربخشی فرایند گندزدایی با استفاده از اشعه UV را افزایش می دهد. ماهیت میکروآلاینده ها که توانایی آلوده کردن محیط حتی در غلظت های بسیار کم را دارند، تنها در سال های اخیر روشن شده است و نیاز آتی برای برای حذف میکروآلاینده ها هنوز نامشخص است. این آلاینده ها رنج وسیعی از مواد شیمیایی شامل فلزات سنگین، آفت کش ها و علف کش ها، افزاینده های بازدارنده آتش و محصولات دارویی هستند. فاضلاب حاوی جامدات آلی و معدنی معلق، ترکیبات مغذی ( ترکیبات حاوی نیتروژن و فسفر) و باکتری های بیماری زا است. ترکیبات آلی غالبا با داشتن نسبت BOD به COD بدر گستره 0.4 تا 0.5 به سهولت توانایی تجزیه بیولوژیکی دارند. بنابراین در اکثر موارد با فرایند های سنتی لجن فعال که در تصفیه خانه های شهری بزرگ انجام می شود ، به صورت بیولوژیکی تصفیه می شوند.

موارد کاربرد بیوراکتورهای غشایی در تصفیه پساب های صنعتی صنعتی:

بیوراکتور غشایی برای تصفیه فاضلاب صنایع زیر مورد استفاده قرار می گیرد:
  • صنایع غذایی و آشامیدنی- در این پساب ها معمولا بار مواد آلی بالاست.
  • صنایع نفتی- بخش های استخراج، پالایش و پتروشیمی
  • صنایع دارویی- این نوع پساب ها معمولا دارای مشکلات مربوط به مواد اولیه دارویی فعال هستند.
  • صنایع خمیر کاغذ و کاغذ- در این نوع پساب ها معمولا مقدار جامدات معلق، COD و BOD بالاست.
  • صنایع نساجی- این نوع پساب معمولا دارای چالش های متفاوتی از جمله تجزیه پذیری بیولوژیکی ، سمی بودن، محتوای FOG (چربی، روغن و گریس) و رنگ است.
  • شیرابه زباله- این نوع پساب حاوی گستره متنوعی از ترکیبات آلی و معدنی معلق و محلول است.
  • صنایع کشتی- تصفیه این نوع پساب همواره محدود به الزامات قانونی و محدودیت های فضا است.

مبانی کلاسیفایر یا جداکننده شن و دانه

کلاسیفایر یا جداکننده شن و دانه در واحدهای تصفیه آب و در ورودی واحد نصب می‌شود

مبانی کلاسیفایر یا جداکننده شن و دانه

کلاسیفایر یا جداکننده شن و دانه در واحدهای تصفیه آب و در ورودی واحد نصب می‌شود تا شن و ذرات سنگین را از مواد آلی و آب جدا کند. جداسازی شن و دانه در واحد های تصفیه پساب به وسیله کلاسیفایر از مراحل مهم و ملزومات تصفیه می باشد .

استفاده از کلاسیفایر در واحدهای تصفیه فاضلاب:

فرایند حذف شن و دانه در ابتدای واحدهای تصفیه آب به هدف کمک به کاهش سایش و استهلاک پمپ‌های بالادست و تجهیزات مکانیکی باید انجام شود. شن و دانه ها همچنین می‌توانند باعث انسداد لوله‌ها شوند و با ایجاد ته نشینی های نامطلوب در سایر حوضچه های تصفیه پساب، حجم موثر آن ها را کاهش دهد.

کلاسیفایر شن و دانه معمولا از یک قیف ته نشینی که در بالای یک اسکروی شیبدار قرار دارد، تشکیل شده است. به طور معمول کلاسیفایر از محفظه‌ای از جنس فولاد ضدزنگ ساخته می شود و دارای مقاومت سایشی بالا در برابر سایش های اسکرو (به دلیل کاربری سایشی) است .

اصول عملکرد کلاسیفایر:

در همه ی انواع کلسیفایرها، دوغابی از دانه ها از طریق یک پمپ ایرلیفت و یا پمپ دانه وارد می شود. غلظت این دوغاب معمولا 1 تا 3 درصد مواد جامد است. قیف یا هاپر در کلاسیفایرهای سنتی برای زمان ماند کمتری طراحی شده است تا در این زمان مواد سنگین تر ته نشین شوند. اما در این زمان کوتاه، مواد آلی سبکتر فرصت ته نشینی پیدا نخواهند کرد و از طریق سرریز از هاپر خارج شده و به فرایند تصفیه بازگردانده می شود. همان طور که دوغاب شن و دانه ها از طریق گردش با دور بسیار پایین اسکرو، به سمت بالای سطح شیب دار حمل می شوند و سطح آب در کلاسیفایر را رد می کنند، زمان لازم برای خارج شدن آب از دوغاب دانه ها و برگشت به سمت هاپر فراهم میشود. اسکرو نیز دانه ها را به خارج از سیستم منتقل کرده و معمولا به درون یک مخزن دفع تخلیه می کند.

چگونگی تعیین سایز یک کلاسیفایر:

کلاسیفایر شن و دانه می‌توانند با قطرهای متغیر در محدوده 12 تا 24 اینچ ساخته شوند (12 اینچ معمول‌ترین اندازه است). کلاسیفایرها با استفاده از جریان هیدرولیکی گالن در دقیقه (GPM) و انتقال مواد جامد برای اسکرو اندازه‌گیری می‌شوند. جریان ورودی به کلاسیفایر، سایز قیف و نیاز یا عدم نیاز به یک هیدروسیکلون را تعیین می کند.

همیشه باید توجه داشته باشید که از دستگاه با نوع مناسب با عملکرد سیستم تصفیه استفاده شود تا بتواند نیازهای تصفیه خانه را برآورده کند. کلاسیفایر نقش مهمی در کاهش هزینه‌های نگهداری از سیستم تصفیه خانه را برعهده دارد و کیفیت آب خروجی و زمان مراحل تصفیه را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

برای طراحی و اجرای انواع سیستم‌های تصفیه فاضلاب می‌توانید با ما در اسپیناس تماس بگیرید تا تجهیزاتی با الزامات مورد نیاز شما را ارائه دهیم تا بهترین کارایی را داشته باشند.