به عنوان شاخه ای از علوم محیط زیست ، فناوری تصفیه فاضلاب شهری پیشرفت چشمگیری در کشور من داشته است ، اما هنوز هم از سطح توسعه شهری عقب مانده است. در حالی که برخی از تجهیزات و فرآیندها در سالهای اخیر مورد بررسی و توسعه قرار گرفته اند ، این تلاش ها در درجه اول فن آوری ها ، تجربه ها و تجهیزات پیشرفته ای از خارج از کشور را به خود جلب کرده و وارد کرده اند. فرآیندهای تصفیه فاضلاب گیاهان شیمیایی شهری ، که به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند و در حال حاضر در حال توسعه و تحقیق هستند ، به طور معمول شامل درمان اولیه ، ثانویه و سوم است. بیایید نگاهی به این فرآیندهای زیر بیندازیم.
1. روشهای اولیه تصفیه فاضلاب با ماهیت روش تصفیه طبقه بندی می شوند:
1) روشهای فیزیکی: فیلتراسیون صفحه ، رسوب ، شناور ، جداسازی گریز از مرکز ، جداسازی غشای و غیره.
2) روشهای شیمیایی: انعقاد ، بارش شیمیایی ، خنثی سازی ، استخراج ، ردوکس ، الکترولیز و غیره.
3) روشهای بیولوژیکی: هوازی و بی هوازی
2. بر اساس میزان کارهای درمانی و درمان ، آنها را می توان به شرح زیر طبقه بندی کرد:
1) درمان اولیه: درمان مکانیکی
2) درمان ثانویه: درمان بیولوژیکی به عنوان فرآیند اصلی
3) درمان سوم: کنترل و استفاده مجدد از اوتروفیسم
3 فرآیند تصفیه فاضلاب
تصفیه فاضلاب اولیه
صفحه نمایش 1
طبقه بندی: بر اساس شکل ، آنها را می توان به عنوان صفحه های مسطح و صفحه های خمیده طبقه بندی کرد. بر اساس فاصله بین میله ها ، آنها را می توان به عنوان صفحه های درشت ، صفحه های متوسط و صفحه های خوب طبقه بندی کرد.
اصل کار: یک سیستم بی نظیر دندان Rake در یک زنجیره صفحه نمایش چرخشی جمع می شود. زنجیره دندان Rake که توسط یک کاهش دهنده موتور هدایت می شود ، در مقابل جهت جریان آب می چرخد. هنگامی که زنجیره یخی به قسمت فوقانی تجهیزات می رسد ، راهنمایی های چرخشی و ریل های خمیده ، یک حرکت تمیز کننده خود را - ایجاد می کند. بیشتر ماده جامد با گرانش سقوط می کند ، در حالی که بقایای باقیمانده به دندانهای رک چسبیده است و با حرکت معکوس جاروبرس از بین می رود.
2. اتاق گریت
هدف: ذرات معدنی متراکم را از فاضلاب جدا می کند ، از پمپ ها و لوله ها در برابر سایش محافظت می کند ، باعث کاهش حجم ساختارهای لجن ، افزایش میزان ارگانیک لجن و افزایش مقدار لجن به عنوان کود می شود.
انواع: محفظه افقی (گرانش) ، محفظه گریت هوادهی
3 مخزن تساوی
هدف: برای اطمینان از عملکرد عادی سازه های درمانی یا تجهیزات بعدی ، باید حجم و کیفیت فاضلاب تنظیم شود. فاضلاب اسیدی و قلیایی در مخزن تساوی برای دستیابی به خنثی سازی مخلوط می شوند. فاضلاب دما {2} بالا که برای مدت زمان کوتاهی تخلیه شده است نیز می تواند برای تعادل دمای آب شرط شود.
4. مخازن رسوب
انواع متداول مخازن رسوب: مخزن رسوب جریان افقی ، مخزن رسوب جریان عمودی ، مخزن رسوب جریان شعاعی ، مخزن رسوب جریان مورب
مقایسه چندین مخزن رسوب:
(1) مخزن جریان افقی: ساختار ساده ، اثر رسوب خوب ، اما فضای کف بزرگ ، بسیاری از مشکلات در مورد تخلیه لجن ، که در حال حاضر در تصفیه خانه های فاضلاب بزرگ ، متوسط و کوچک استفاده می شود.
(2) مخزن جریان عمودی: فضای کف کوچک ، تخلیه راحت لجن و مدیریت آسان ، اما مخزن خیلی عمیق است ، ساخت و ساز دشوار است ، و هزینه آن زیاد است ، بنابراین به طور کلی فقط برای استفاده در کارخانه های تصفیه فاضلاب با اندازه کوچک و متوسط مناسب است.
(3) مخزن جریان شعاعی: مناسب ترین برای استفاده در تصفیه خانه های بزرگ آب ، با ماشین آلات تخلیه لجن استاندارد ، اثر عملیاتی خوب ، اما به کیفیت و سطح مدیریت بالایی نیاز دارد.
(4) مخزن جریان مورب: عمدتا برای مخازن رسوب اولیه مناسب ، که به طور گسترده در تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد ، راندمان رسوب بالا ، زمان اقامت کوتاه ، فضای کف کوچک ، مضرات به راحتی برای پرورش جلبک ها ، تخلیه لجن ، آسان برای گرفتگی و نگهداری ناخوشایند.
(5) شناور هوا:
عملکرد: شناور هوا به عنوان شناور نیز شناخته می شود. این یک فرآیند معرفی هوا به فاضلاب برای تولید حباب های کوچک به عنوان ناقل است و باعث می شود آلاینده هایی مانند روغن امولسیون شده و مواد جامد معلق در فاضلاب به حباب ها چسبیده باشند. حباب ها به وسیله شناور بودن آنها به سطح آب شناور می شوند و کف یا پوسته بر روی سطح آب برای جدا کردن ناخالصی ها و تصفیه فاضلاب جمع آوری می شود.
تصفیه ثانویه فاضلاب
1. تصفیه ثانویه فاضلاب نیز به عنوان تصفیه بیولوژیکی شناخته می شود
تصفیه بیولوژیکی فاضلاب استفاده از اکسیداسیون ، تجزیه و تحول از میکروارگانیسم ها ، استفاده از ماده آلی (مقدار کمی از ماده معدنی) در فاضلاب به عنوان مواد مغذی برای میکروارگانیسم ها ، انجام برخی اقدامات مصنوعی برای ایجاد یک محیط قابل کنترل ، و از طریق عملکرد متابولیک ترانسفورماتیک های ترانسفورماتیک ، دکوراسیون در دو فاضلاب است.
طبقه بندی تصفیه بیولوژیکی فاضلاب: درمان بیولوژیکی هوازی ، درمان بیولوژیکی بی هوازی (جسمی)
برای درمان بیولوژیکی هوازی ، روش لجن فعال شده سنتی ، خندق اکسیداسیون و توالی روش لجن فعال شده دسته ای به طور جمعی به عنوان روش لجن فعال شده گفته می شود. در میان آنها ، فیلتر بیولوژیکی ، دیسک دوار بیولوژیکی ، بستر سیال شده و راکتور آسانسور هوا (ABS) به صورت جمعی به عنوان روش بیوفیلم گفته می شود.
2. جریان فرآیند روش لجن فعال شده فرآیندها شامل موارد زیر است:
(1) روش سنتی SBR: فرآیند SBR یک روش لجن فعال متناوب است که از یک یا چند مخزن واکنش هوادهی تشکیل شده است. فاضلاب در دسته ها وارد مخزن می شود. پس از تصفیه توسط لجن فعال ، مایع رویی از مخزن تخلیه می شود تا یک چرخه عملیات را تکمیل کند. هر چرخه کار چهار مرحله فرآیند ورودی آب ، واکنش ، رسوب و تخلیه را به ترتیب انجام می دهد.
ویژگی فرآیند SBR این است که عملکردی تنظیم کننده و برابری خاصی دارد که می تواند ناپایداری سیستم ناشی از نوسانات در کیفیت آب و حجم آب را کاهش دهد. این فرایند ساده است و ساختارهای درمانی کمتری دارد. مخزن واکنش هوادهی هوادهی ، رسوب و بازگشت لجن را ادغام می کند و نیاز به مخازن رسوب اولیه ، مخازن رسوب ثانویه و سیستم های بازگشت لجن را از بین می برد. علاوه بر این ، مقدار لجن کوچک و آسان برای کم آبی بدن است. کنترل شرایط خاص فرآیند می تواند به یک اثر حذف فسفر بهتر برسد ، اما همچنین ضرر نیاز به سطح بالای کنترل خودکار و ابزارهای تحلیلی آنلاین مداوم دارد.
(2) فرآیند CASS: فرآیند CASS یک سیستم هوادهی مداوم SBR ورودی آب است. این نه تنها ویژگی های فرآیند SBR را دارد ، که ساده و قابل اعتماد است ، انعطاف پذیر در عملکرد و بسیار خودکار است ، بلکه دارای فسفر و اثرات حذف نیتروژن قابل توجهی نیز هست. این عملکرد عمدتاً با تقسیم مخزن CASS به مناطق مختلف عملکردی از طریق دیوارهای پارتیشن حاصل می شود. اکسیژن محلول ، غلظت لجن و بار آلی در هر محفظه متفاوت است و ارگانیسم های موجود در هر مخزن نیز متفاوت هستند. کل فرآیند به ورودی و خروجی آب مداوم دست می یابد. در عین حال ، یک انتخاب کننده و یک منطقه بی هوازی قبل یا در مخزن سنتی SBR برای بهبود اثرات حذف فسفر و نیتروژن تنظیم شده است.
(3) روش MSBR: فرآیند MSBR یک فرآیند تصفیه فاضلاب است که در اوایل دهه 1980 توسعه یافته است. پس از بهبود و توسعه مداوم ، آخرین فرایند فرآیند نسل سوم است. (4) روش AB مخفف فرآیند زیست محیطی-} است. این پیشگام توسط استاد بونکه از دانشگاه فناوری آخن در آلمان در اواسط-} 1970 پیشگام شد. این روند در اوایل دهه 1980 برای تمرین مهندسی اعمال شد. در مقایسه با فرآیند لجن فعال شده سنتی ، فرآیند AB دارای ویژگی های اصلی زیر است: هیچ مخزن رسوب اولیه تنظیم نشده است ، و بخش A متشکل از مخزن جذب و مخزن رسوب متوسط سیستم درمانی اصلی است. بخش B از مخزن هوادهی و مخزن رسوب ثانویه تشکیل شده است. بخش های A و B هر یک دارای یک سیستم بازگشت لجن مستقل هستند و دو بخش کاملاً از هم جدا شده اند. هر بخش دارای یک جامعه میکروبی منحصر به فرد است که منجر به ثبات عملکردی می شود. سایر فرآیندهای تکامل SBR: فرآیند ICEAS ، فرآیند ایده ، dat {15} فرآیند IAT. از اصل اساسی تخریب میکروبی هوازی ماده آلی ، روش بیوفیلم و روش لجن فعال یکسان است. تفاوت اصلی این دو در این است که روش لجن فعال شده به لجن فعال شده معلق در مخزن هوادهی برای تجزیه ماده آلی متکی است ، در حالی که روش بیوفیلم عمدتاً به فیلم میکروبی ثابت شده بر روی سطح حامل برای تصفیه مواد آلی متکی است.
مکانیسم درمان بیولوژیکی بیولوژیکی
می توان آن را به چهار مرحله تقسیم کرد: مرحله هیدرولیز ، مرحله اسیدی شدن (که به آن مرحله تخمیر نیز گفته می شود) ، مرحله تولید اسید استیک و مرحله تولید متان.
مرحله هیدرولیز: باکتریهای هیدرولیتیک ماده آلی نامحلول را به ماده آلی محلول تبدیل می کنند و -}} intaine ماده آلی محلول مولکولی را به ماده آلی مولکول کوچک- تبدیل می کنند (از طریق عمل آنزیم های خارج سلولی باکتریایی)
مرحله اسیدی شدن: محصولات هیدرولیز مولکول کوچک - تولید شده در مرحله هیدرولیز به ترکیبات ساده تر در سلول های باکتری های اسیدی تبدیل می شوند و در خارج از سلول ها ترشح می شوند. محصولات اصلی این مرحله عبارتند از: VFA ، الکل ، اسید لاکتیک ، CO2 ، NH3 ، H2S و غیره. در همان زمان ، باکتری های اسیدی نیز از برخی مواد برای سنتز مواد سلول جدید استفاده می کنند.
استوژنز: در این مرحله ، محصولات مرحله اسیدی شدن بیشتر به اسید استیک ، H₂ ، اسید کربنیک و مواد سلولی جدید تبدیل می شوند.
متان: در این مرحله ، اسید استیک ، H₂ ، اسید کربنیک ، اسید فرمیک و متانول به مواد CH₄ ، CO₂ و جدید سلولی تبدیل می شوند.
فرآیند درمانی سوم
در سالهای اخیر ، کشور من شروع به تمرکز بر تحقیق و توسعه فرآیندهای درمانی سوم کرده است. در حال حاضر ، متداول ترین فرآیندهای درمانی سوم می تواند به فرآیندهای معمولی ، فناوری MBR و فناوری درمان عمیق LM تقسیم شود.
1. روند متعارف
فرآیندهای درمان سوم معمولی ، انعقاد ، تصفیه و ضد عفونی را به درمان بیولوژیکی ، از جمله فیلتراسیون ماسه ، فیلتراسیون غشایی ، اسمز معکوس ، ضد عفونی UV ، کلر مایع و ضد عفونی ازن اضافه می کنند. به طور کلی ، این روش های درمانی هزینه های تصفیه آب واحد نسبتاً کمی دارند و از نظر اقتصادی قابل دوام هستند.
2. فناوری MBR
فناوری MBR ، همچنین به عنوان فناوری بیوراکتور غشایی شناخته می شود ، از انتخاب و کارآیی جداسازی غشای با اثربخشی و کامل بودن درمان بیولوژیکی برای به حداکثر رساندن حذف مواد مضر از آب استفاده می کند. فرآیند MBR با جایگزینی مخزن رسوب ثانویه در فرآیندهای لجن فعال شده معمولی با یک سیستم جداسازی غشایی متمایز می شود. این امر بیشتر واحدهای درمانی سنتی را از بین می برد و در نتیجه باعث صرفه جویی در سرمایه گذاری قابل توجه می شود. مصرف انرژی با فرآیندهای تصفیه آب معمولی قابل مقایسه است. زمان احتباس فاضلاب در تجهیزات تصفیه کوتاه است ، میزان حذف COD و NH3-N بسیار زیاد است و کیفیت پساب مطابق با استانداردهای آب خانگی و مختلط است.
3. فرآیند درمانی پیشرفته LM
فرآیند درمان پیشرفته LM یک فرآیند جدید درمان اکولوژیکی است. این مخزن بی هوازی را با یک مخزن هوازی ادغام می کند ، و یک حوضچه اکسیداسیون هوادهی بهبود یافته و یک تالاب با بهره وری بالا- به عنوان واحدهای درمانی پیشرفته ، دستیابی به کیفیت پساب که مطابق با استانداردهای آب خانگی و مختلط است ، اضافه می کند. جریان فرآیند به شرح زیر است: مخزن بیولوژیکی بیولوژیکی {{3} tank مخزن هوازی بسته {{4} tank مخزن هوازی باز {5}-}} تالاب ساخته شده- uv disinfection {{{8 {{{{{{repation} و از مخازن اکسیداسیون اکولوژیکی به جای مخازن هوازی بسته و باز استفاده می شود. فرآیند درمان پیشرفته LM با لجن اضافی کم ، هزینه های کم کار ، سهولت مدیریت و مزایای زیبایی شناختی مشخص می شود. در مقایسه با سایر فرآیندهای تصفیه آب ، این روش نسبتاً اقتصادی است.
4. وضعیت برنامه و روند توسعه
در حال حاضر ، فرآیندهای درمانی معمولی عمدتاً در سیستم های درمانی سوم کشور من مورد استفاده قرار می گیرند. MBR ها نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند ، به عنوان مثال در تصفیه آب مورد استفاده مجدد جوامع مسکونی در امتداد خیابان چانگان در پکن.
در عمل فعلی کشور من ، فرآیندهای درمانی معمولی به دلیل سهولت در استفاده و فناوری کاربرد بالغ ، به طور کلی هنوز انتخاب می شوند. در حال حاضر ، تحقیقات گسترده در داخل و بین المللی بر تصفیه فاضلاب تصفیه شده ثانویه با استفاده از میکروفیلتراسیون و فن آوری های اسمز معکوس برای رعایت استانداردهای آب استفاده مجدد متمرکز است. شکل 10 نمونه بارز این جریان فرآیند درمانی را نشان می دهد. سیستم های تالاب به طور گسترده در سطح بین المللی مورد استفاده قرار می گیرند و تحقیقات در این زمینه نیز در کشور من آغاز شده است. با توجه به افزایش آلودگی محیط زیست و کاهش قابل توجه در منابع آب شیرین در کشور من ، انتظار می رود که فرآیندهای درمانی سوم همچنان به توجه بیشتر توجه کنند.