تصفیه فاضلاب به روش بستر بی هوازی لجن با فرایند رو به بالا

تصفیه فاضلاب‌های صنعتی یک چالش بزرگ برای صنایع مختلف است که نیاز به روش‌های پیشرفته و موثر برای حذف آلاینده‌ها و حفظ کیفیت محیط زیست دارد. در این راستا تصفیه فاضلاب به روش بستر بی هوازی لجن با جریان رو به بالا به عنوان یکی از روش‌های پیشرفته در طراحی پکیج تصفیه فاضلاب در اصفهان شناخته شده است. این روش، توانایی حذف آلودگی‌های مختلف از پساب صنایع را با کاربری بالا و مزایای منحصر به فرد دارد. با ما همراه باشید تا با طرز کار این روش، مزایا، معایب و سایر نکات مهم آن آشنا گردید.

معرفی فرایند تصفیه فاضلاب به روش بستر بی هوازی لجن با جریان رو به بالا یا  UASB

مواد آلی موجود در پساب‌های تولید شده در واحدهای مختلف به کمک باکتری‌های هوازی و بی‌هوازی قابل تجزیه هستند. به همین دلیل از روش های بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب استفاده می‌شود که به دو گروه هوازی و بی‌هوازی تقسیم بندی می‌شوند. بستر بی هوازی لجن با جریان رو به بالا که به اختصار UASB نامیده می‌شود، از جمله روش‌های کاربردی در این زمینه است که در نهایت بیوگازهایی از قبیل گاز متان را تولید می‌کند. ساختار کلی مورد نیاز برای پیاده‌سازی این روش تصفیه از چند لایه لجن تشکیل شده و در هر مرحله بخشی از مواد آلی به کمک باکتری‌های بی‌هوازی تجزیه خواهند شد.

در نهایت در فرآیند UASB، پساب‌های حاوی مقدار زیادی از مواد آلی COD  بالا، از پایین‌ترین نقطه وارد مخزن تصفیه شده و رو به بالا حرکت می‌کنند. مواد آلی باقیمانده پس از عبور از این لایه، وارد لایه دوم می‌شوند که تراکم کمتری دارد. پس از تجزیه مواد آلی در این لایه، گازهایی از قبیل متان و دی اکسید کربن تولید و از مخزن خارج می‌شوند. با توجه به روند تصفیه در این روش، دما، PH، COD  و همچنین سرعت عبور فاضلاب اهمیت بسیار زیادی دارد.

مزایای تصفیه فاضلاب به روش بستر بی هوازی لجن با جریان رو به بالا

این فرایند از تصفیه فاضلاب دارای مزایای متعددی است که در ادامه به صورت مختصر به آنها اشاره می‌کنیم.

• گازهای تولید شده از نوع متان و دی اکسید کربن در این مخازن به عنوان سوخت در دیگر بخش‌های صنعتی مورد استفاده قرار خواهند گرفت.
• لجن‌های تولید شده در لایه اول و دوم به مرور زمان افزایش پیدا کرده و در مزارع کشاورزی از آن بهره برده می‌شود.
• روند تصفیه، بدون تولید بوی نامطبوع انجام می‌گردد. علت آن هم سرپوشیده بودن مخزن و استفاده از باکتری‌های بی‌هوازی است.
• این روش تصفیه نسبت به دیگر روش‌های بی‌هوازی امکان تصفیه پساب با COD بالاتر را فراهم می‌آورد.

بخش‌های مهم فرآیند تصفیه UASB

از نگاهی دیگر، فرآیند تصفیه بی هوازی فاضلاب از سه بخش تشکیل می‌شود:

• هیدرولیز (Hydrolysis): در مرحله هیدرولیز، مواد آلی پیچیده به واحدهای ساده تر تجزیه می‌شوند.
• اسیدوژنز (Acidogenesis): در اسیدوژنز، واحدهای ساده به اسیدها، الکل‌ها و گازهای متابولیک تبدیل خواهند شد.
• متانوژنز (Methanogenesis): در متانوژنز، اسیدها و الکل‌ها به متان و دی‌اکسید کربن تجزیه می‌گردند.

این سه مرحله در یک رآکتور بی هوازی مانند رآکتور UASB انجام شده و باعث بهبود عملکرد و کاهش هزینه‌ها و انرژی مصرفی در تصفیه فاضلاب صنعتی می‌شود.

لایه‌های راکتور تصفیه فاضلاب بی هوازی

در حالت کلی و با توجه به مراحل جداسازی مواد آلی از فاضلاب در سیستم بی‌هوازی UASB می‌توان گفت لایه‌هایی در نظر گرفته شده برای این رآکتور شامل موارد زیر است.

• لایه ورود فاضلاب توسط پمپ های تعبیه شده در دستگاه در پایین‌ترین بخش از سیستم UASB
• لایه لجن با خاصیت گرانولی و قدرت چسبندگی و تراکم بالا
• پتوی لجن (لایه توده های انباشته از میکروارگانیسم ها با تراکم کمتر)
• لایه جداسازی مایع، گاز و جامد GLS
• دودکش‌های تخلیه بیوگازهای تولید شده
• شیرهای تخلیه فاضلاب و انتقال به مخازن بعدی

معایب تصفیه فاضلاب به روش بستر بی هوازی لجن با جریان رو به بالا

این سیستم تصفیه نسبت به دیگر فرایندها دارای معایبی است که در ادامه آنها را معرفی خواهیم کرد.

• راهبری و هدایت آن بسیار حساس است و در صورت عدم رعایت موارد لازم از سوی بهره بردار، استفاده از آن با مشکلات فراوانی روبرو خواهد بود.
• فرایند تصفیه بی هوازی در مقایسه با سیستم تصفیه هوازی نسبت به شوک‌های بار آلی و دما حساس‌تر است.
• کیفیت پساب خروجی از فرایند تصفیه بی هوازی، عموما فاقد استانداردهای لازم برای تخلیه در آب‌های سطحی است و احتیاج به یک سیستم ترکیبی دارد.
• همچنین، این روش به روش‌های تکمیلی برای تصفیه نیاز دارد و قادر به حذف تمام مواد آلاینده نخواهد بود.
• تولید لجن به صورت دانه دانه در این سیستم‌ به چند ماه زمان احتیاج داشته که این زمان را با برخی افزودنی‌ها به آن می‌توان کاهش داد.
• کارایی آن در دمای پایین تا حد بسیار زیادی کاهش پیدا خواهد کرد.

نحوه تصفیه فاضلاب UASB

در تصفیه فاضلاب در بستر بی هوازی لجن با جریان رو به بالا ، اصولاً گام‌ها و مراحلی باید طی گردد که این مراحل شامل موارد زیر است.

• فاضلاب حاوی مقدار زیادی مواد آلی، از شیر ورودی در انتهای مخزن وارد شده و با سرعت خیلی بالا به سمت لایه لجن هدایت می‌گردد.
• لایه لجن متراکم حاوی مقدار زیادی از باکتری‌های بی‌هوازی بوده که این باکتری‌ها مواد آلی را تجزیه نموده و به مرور به حجم لجن می‌افزاید. در نهایت گازهایی از قبیل متان و دی اکسید کربن تشکیل می‌گردد.
• پساب‌ها از لایه اول عبور و به سمت لایه دوم هدایت می‌شوند و با مابقی مواد آلی باقیمانده در آنها از بین خواهد رفت.
• در لایه جداسازی، مایع، گاز و جامد از هم جدا شده و هر یک به سمت شیرهای تخلیه مخصوص هدایت خواهند شد. گاز متان تولید شده در این مخازن به عنوان سوخت مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاربرد فرایند تصفیه فاضلاب بستر بی هوازی لجن با جریان رو به بالا

در حالت کلی روش‌های لجن فعال بی‌هوازی و هوازی به دلیل راندمان بالا در حذف مواد آلی در پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشت کاربرد گسترده‌ای دارند. دیگر موارد کاربرد UASB می‌توان موارد زیر را نام برد.

• تصفیه فاضلاب کارخانجات تولید مواد غذایی
• تصفیه فاضلاب کارخانجات داروسازی
• تصفیه فاضلاب کارخانجات تولید کاغذ
• پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی مورد استفاده در بیمارستان و واحدهای درمانی
• تصفیه پساب‌های کارخانجات تولید الکل

طراحی ساخت تجهیزات تصفیه فاضلاب به روش بستر بی‌هوازی لجن

سپاهان پالایش از جمله تیم‌های با سابقه در زمینه طراحی،  تولید و پیاده‌سازی تجهیزات مورد استفاده به روش‌های مختلف تصفیه از جمله UASB  است. این مجموعه با در نظر گرفتن تمام استانداردهای مهم, طراحی را توسط کارشناسان و مهندسین حرفه‌ای انجام داده و با بهترین متریال، این تجهیزات را تولید می‌کند.