تصفیه محلی فاضلاب در مناطق روستایی و کم جمعیت

تصفیه مرکزی فاضلاب در مناطق کم جمعیت، مانند مناطق شهری به صرفه نیست. واحدهای تصفیه فاضلاب مناطق روستایی می‌بایست واحدهایی با طول عمر بالا باشند، که طبق قوانین طول عمر استاندارد واحدهای تصفیه‌خانه در حدود 15 سال (با احتساب استهلاک) می‌باشد. بنابراین به هنگام مقایسه قیمت علاوه بر هزینه‌های اولیه می‌بایست به هزینه‌های اجرایی در حین عملیات نیز دقت کرد. اگر سیستمی به خوبی تجهیز نشده باشد هزینه‌های قابل‌توجه زیادی را در حین عملیات ایجاد می‌کند.

SBR: فرایندی بهینه برای تصفیه فاضلاب مناطق روستایی و کم جمعیت

فرایند SBR (Sequence Batch Reactor) یکی از روش های تصفیه فاضلاب با استفاده از لجن فعال می‌باشد که شامل مراحل پرشدن، هوادهی، ته¬نشینی تخلیه لجن و خروج پساب تصفیه شده است که با توجه به انجام همه این مراحل در یک تانک، فضای کمی را اشغال میکند و برای مناطق با فضای کم بسیار مناسب است. این در حالی است که در سیستم‌های تصفیه فاضلاب سنتی، مراحل پیش‌ ته¬نشینی، تصفیه بیولوژیک و زلال سازی ثانویه به صورت مجزا می¬باشند.
واحدهای تصفیه‌خانه SBR قادر به افزایش کیفیت فاضلاب تا حد قابل قبول محیط زیست هستند و از این جهت نگرانی در رابطه با ارتقای سطح حدود محیط زیست در آینده وجود ندارد. در این واحدها برای دستیابی به برترین استاندارد سیستم¬های تصفیه فاضلاب ، از بهترین تکنولوژیهای موجود استفاده شده است و این واحدها موارد زیر را تضمین میکنند:
•کاهش نیتروژن
•حذف فسفر به صورت انتخابی
•گندزدایی به صورت انتخابی
همچنین این واحدها میزان هزینه‌های جاری را با استفاده از ایجاد واحدهای کارامد از لحاظ مصرف انرژی، هزینه نگهداری کم و طول عمر بالا کاهش داده اند و علاوه بر کیفیت، از ایمنی بسیار مناسب و بالائی برخوردار هستند. زیرا که مواد و تجهیزات مورد استفاده، ابعاد آن‌ها و پارامترهای فرایندی در آن‌ها یک سیستم مدیریتی با کیفیت را تشکیل داده‌اند.
در ساخت بدنه تصفیه‌خانه¬های SBR، می توان از مخازن پلی اتیلنی، فلزی یا سیمانی استفاده کرد. مخازن سیمانی به دلیل تطابق بالا با محیط زیست و توان تحمل فشارهای بالا، نسبت به محصولات پلاستیکی از ارجحیت بالاتری برخوردار است. همچنین تانک‌های سیمانی علاوه بر فشار جریان فاضلاب، می‌توانند فشار وارده از زمین را نیز تحمل کنند، بنابراین در زیرزمین یا خیابان نیز قابل استفاده‌اند. همچنین از دیگر مزایای سیمان وجود مواد اولیه تولید آن در منطقه است.
واحدهای تصفیه فاضلاب SBR با توجه به جمعیت واحد در دو نوع زیر می باشند:

• سیستم های SBR برای 4 الی 50 نفر
• سیستم های SBR برای 51 الی 5000 نفر

1. سیستم تصفیه فاضلاب SBR برای 4 الی 50 نفر

برخلاف سیستم‌های سنتی تصفیه فاضلاب که واحدهای زلالسازی اولیه، تصفیه بیولوژیک و زلالسازی ثانویه را در کنار یکدیگر قرار می‌دهند، سیستم تصفیه فاضلاب SBR از یک تانک برای تصفیه فاضلاب استفاده می‌کند که شامل مراحل زیر می‌باشد:

  1. پرشدن (filling): در فاز اول تانک SBR با فاضلاب پر می‌شود.
  2. هوادهی (ventilation): در فاز دوم، فاضلاب هوادهی می‌شود، تا اکسیژن موردنیاز رشد میکرو ارگانیسم‌ها فراهم شود.
  3. تخلیه لجن (sludge removal): در فاز سوم، لجن از تانک SBR خارج و به تانک زلال‌سازی اولیه وارد می‌شود.
  4. ته‌نشینی (sedimentation): در فاز چهارم، هوادهی قطع می‌شود، و درنتیجه آرام شدن جریان فاضلاب لخته‌های لجن در کف مخزن ته‌نشین می‌شوند، و آب زلالی که در بالای آن قرار دارد به مرحله بعدی پمپ می‌شود.
  5. خروج آب تمیز (clean water removal): در فاز پنجم، اب زلال از سیستم خارج می‌شود. این 5 فاز به صورت پیوسته پشت سرهم اتفاق می‌افتند، و معمولا 3 چرخه تصفیه فاضلاب با استفاده از سیستم SBR در 8 ساعت رخ می‌دهد.

تانک های مورد استفاده در تصفیه فاضلاب با ظرفیت 4- 50 نفر، چند محفظه ای و به طور معمول دارای 3 بخش هستند. دو محفظه کوچک تر برای فرایند پیش زلال سازی و بافر استفاده می¬شود و فرایند زلال سازی در راکتور SBR یعنی محفظه بزرگتر انجام می شود.
این 5 مرحله توسط میکروپروسسور کنترل می‌شود. به لحاظ مدیریت کاملاً اتوماتیکی عملیات، این سیستم تقریبا بدون نیاز به بهره برداری کار می‌کند. همچنین این سیستم در مقایسه با سیستم‌های سنتی SBR تا 30 درصد در مصرف انرژی صرفه‌جوئی می‌کنند. محافظت و نگهداری از این سیستم به علت سایز کوچک و ساختار فشرده آن بسیار راحت می‌باشد.

تجهیزات اصلی موردنیاز سیستم SBR:

  • تانک سیمانی و یا پلاستیکی
  • پمپ هوادهی شناور
  • کمپرسور و پمپ شناور
  • واحد کنترل میکروپروسس
  • دیفیوزر هوادهی
  • مسدودکننده خروج لجن (sludge removal block): این سیستم برای جلوگیری از خروج لجن فعال به همراه آب زلال در مسیر پمپ آب زلال قرار داده می‌شود.
  •  ظرف حاوی نمونه (sample container): ظرف محتوی نمونه برای اندازه‌گیری سریع و راحت مشخصات فاضلاب در مواقع حساس بکار می‌آید.
  •  شیر مانع جریان بازگشتی (backflow prevention valve): این شیر از بازگشت جریان آب زلال به سیستم جلوگیری می‌کند، که برای نگهداری و محافظت از سیستم بخصوص در مواقعی که فرایند تصفیه فاضلاب کوچک است، مهم می‌باشد.
  • کابل برق (معمولا در حدود 15 متر و گاهی تا حدود 25 الی 30 متر)

مخزن متعادل سازی:

مخزن متعادل سازی جهت تنظیم نوسانات جریان مورد استفاده قرار می¬گیرد و می‌تواند نوسانات شدید دبی ورودی فاضلاب را کنترل کند. هرگاه دبی فاضلاب ورودی زیاد باشد، سطح فاضلاب در مخزن زلال‌سازی اولیه سیستم SBR بالا آمده و در نتیجه وارد تانک ذخیره می‌شود. آب موجود در تانک ذخیره به آرامی و با روند ثابتی به مخزن زلال‌سازی اولیه باز می‌گردد.

واحد تزریق و تنظیم مواد مغذی در سیستم SBR:

این سیستم برای تزریق و تنظیم مواد مغذی در فاضلاب به کار می‌آید. همچنین این سیستم به واحد تصفیه فاضلاب این اجازه را می‌دهد که مدت زمان طولانی‌تری بدون فاضلاب ورودی عمر کند. این سیستم هنگامی که میزان فاضلاب ورودی به سیستم کاهش می‌یابد یا سیستم برای مدت زمان طولانی‌تری در استراحت است، مقدار مشخصی مواد مغذی را به راکتور SBR پمپ می‌کند.

واحد گندزدایی در سیستم SBR:

این سیستم واحد تصفیه فاضلاب را به تکنولوژی نور فرابنفش (UV) مجهز می‌کند. در اینجا آب زلال خروجی پیش از خارج شدن از سیستم توسط اشعه فرابنفش ضدعفونی می‌شود. این سیستم از فولاد ضدزنگ ساخته شده است، تا از خارج شدن اشعه فرابنفش به خارج از سیستم جلوگیری کند. با استفاده از اشعه UV میکرو -ارگانیسم‌های موجود در آب کشته می‌شوند. با استفاده از این سیستم می‌توان به استاندارد خروجی +H رسید.

واحد حذف فسفر در سیستم SBR: 

با استفاده از این سیستم با افزودن مواد شیمیایی می‌توان فسفر را ته نشین و از آب جدا کرد.

2. سیستم تصفیه فاضلاب SBR برای 51 الی 5000 نفر:

ین سیستم برای تصفیه فاضلاب شهری 51 الی 5000 نفر کاربرد دارد SBRو شامل یک تانک پیش ته نشینی، یک تانک ذخیره و پمپاژ و در نهایت تانک راکتور SBR می¬باشد. این سیستم در 3 حالت زیر موجود است:

1-2. سیستم ها برای جریان با دبی های متغیر
2-2. سیستم های بدون نیاز به پیش ته نشینی
3-2. سیستم ها بدون استفاده از تجهیزات الکتریکی درون تانک SBR

1-2. سیستم ها برای جریان با دبی های متغیر

این سیستم برای جریان فاضلاب با دبی‌های متغیر کاربرد دارد و با استفاده از تنظیم‌کننده مکانیکی ارتفاع جریان، دبی‌های متغیر فاضلاب قابل تصفیه می‌باشند. این سیستم به صورت پکیج برای تصفیه فاضلاب قادر به نصب در محل می‌باشد و نیاز به نگهداری و تعمیر ساده‌ای را می‌طلبد. پمپ استفاده شده در این سیستم به صورت معلق می‌باشد، و در نتیجه تنظیم دبی جریان به صورت پیوسته رخ می‌دهد. همچنین این پمپ می‌تواند دبی‌های بالا را تحمل کند.

کیفیت فاضلاب خروجی

·         COD: mg/lit 90

·         BOD: 20 mg/lit

·         آمونیوم: mg/lit 10

·         نیتروژن: mg/lit 18

·         فسفر: انتخابی

مزایا

·         قابل تنظیم برای ظرفیت‌های مختلف

·         تنظیم مطمئن حجم لجن

·         وجود بخش‌های کمکی مهم سیستم

·         قابلیت کنترل PLC، انتقال داده، اندازه‌گیری میزان اکسیژن و …

·         توانایی بسط و گسترش

کاربرد

·         تصفیه فاضلاب در محل

·         در مصارف تجاری

·         ساختمان‌های اداری

·         هتل‌ها

·         تصفیه فاضلاب صنعتی قابل تجزیه بیولوژیکی

·         مناسب برای واحدهای با دبی فاضلاب بسیار متغیر

·         اگر اجزا به صورت سیمانی باشد برای 51 الی 650 نفر، و اگر تانک سیمانی باشد برای 51              الی 1000 نفر کاربرد دارد.

2-2. سیستم های بدون نیاز به پیش ته نشینی

این سیستم با دارا بودن تمامی مزایای قبل، برای ظرفیت‌های بالاتر تا 5000 نفر قابل استفاده است. ذرات موجود در جریان ورودی به فاضلاب توسط آشغالگیر مارپیچی جداسازی می‌شود. این سیستم نیاز به پیش‌ته نشینی ندارد.

کیفیت فاضلاب خروجی

·         COD: mg/lit 90

·         BOD: 20 mg/lit

·         آمونیوم: mg/lit 10

·         نیتروژن: mg/lit 18

·         فسفر: انتخابی

مزایا

·         قابل تنظیم برای ظرفیت‌های مختلف

·         تنظیم مطمئن حجم لجن

·         وجود بخش‌های کمکی مهم سیستم

·         قابلیت کنترل PLC، انتقال داده، اندازه‌گیری میزان اکسیژن و …

·         جداسازی ناخالصی‌ها از فاضلاب ورودی برای محافظت از تکنولوژی سیستم

·         حذف تجهیزات جمع آوری از تانک های سپتیک

·         عدم نیاز به پیش ته­نشینی لجن به دلیل تثبیت همزمان لجن در راکتور SBR

کاربرد

·         تصفیه فاضلاب در محل

·         در مصارف تجاری

·         ساختمان‌های اداری

·         هتل‌ها

·         تصفیه فاضلاب صنعتی زیست‌تخریب‌پذیر

·         مناسب برای واحدهای با دبی فاضلاب بسیار متغیر

·         اگر اجزا به صورت سیمانی باشد برای 51 الی 400 نفر، و اگر تانک سیمانی باشد            برای 51 الی 5000 نفر کاربرد دارد.

3-2. سیستم ها بدون استفاده از تجهیزات الکتریکی درون تانک SBR

این سیستم به طور کلی با استفاده از هوای فشرده کار می‌کند. پمپ‌های مورد استفاده در این سیستم نیز توسط کمپرسور هوا کار می‌کنند. همچنین دمنده‌ها موجب هوادهی به سیستم تصفیه فاضلاب می‌شوند.

کیفیت فاضلاب خروجی

·         COD: mg/lit 90

·         BOD: 20 mg/lit

·         آمونیوم: mg/lit 10

·         نیتروژن: mg/lit 18

·         فسفر: انتخابی

مزایا

·         یک سیستم ساده و قوی برای اجرای فرایندهای استاندارد

·         سیستم به طور کامل با هوا فشرده کار می‌کند.

·         ساده و به‌صرفه اقتصادی

·         قابلیت کنترل PLC، انتقال داده، اندازه‌گیری میزان اکسیژن و …

کاربرد

·         تصفیه فاضلاب خانه‌های شامل چند خانوار

·         در مصارف تجاری

·         ساختمان‌های اداری

·         برای تصفیه فاضلاب با دبی‌ ثابت مناسب است.

·         اگر اجزا به صورت سیمانی باشد برای 51 الی 650 نفر، و اگر تانک سیمانی باشد             برای 51 الی 1000 نفر کاربرد دارد.