تصفیه بیولوژیکی فاضلاب

اساس کار تصفیه به روش بیولوژیکی، لخته سازی و حذف جامدات کلوئیدی محلول و تثبیت بار آلی بوسیله میکروارگانیسم های گوناگون می باشد.
تصفیه بیولوژیکی شامل تصفیه بیهوازی و هوازی می شود.

فرآیند بیهوازی:

در این روش با استفاده از تکثیر و رشد میکروارگانیسمهای(باکتریهای بی هوازی)موجود در فاضلاب عمل تصفیه فاضــــلاب انجام پذیرفته و بایستی به عنوان پیش تصفیه هــوازی پیش بینی گردد.
روشهای بیولوژیک بیهوازی در تصفیه فاضلابهای صنعتی و بهداشتی به سرعت در حال توسعه می باشد.
این روشها نسبت به روشهای تصفیه هوازی دارای مزایایی نظیر سادگی راهبری، عدم نیاز به تجهیزات برقی مکانیکی برای هوادهی، مصرف برق کمتر و تولید لجن مازاد کمتر هستند و همین موضوع باعث شده است که روشهای تصفیه بیهوازی مورد استقبال بیشتری قرار بگیرد.
از طرفی تفاوت ماهیتی روشهای تصفیه هوازی و بیهوازی در فرآیندهای اکسیداسیو ن و احیاء هستند، که باعث موفقیت روش تصفیه بیهوازی در حذف ترکیباتی است که در تصفیه هوازی متلاشی نمی شوند. به علاوه توان شوک پذیری سیستمهای بیهوازی و قابلیت متراکم شدن لجن بیهوازی و در نتیجه تولید لجن کمتر و
غلیظتر باعث مقبولیت بیشتر این سیستم ها شده اسدت.

مزایای سیستم های بی هوازی:

– نیاز به فضای کمتر
– امکان تصفیه بار آلودگی با شدت بسیار بالا
– تولید اندک لجن
– مصرف پائین انرژی

بعضی از فرآیندهای بیهوازی:

UABR: Up flow Anaerobic Baffle Reactor
UASB: Up flow Anaerobic Sludge Blanket
ASBR: Anaerobic Sequencing Batch Reactor

ASBBR: Anaerobic Sequencing Batch Biofilm Reactor
Septic Tank

واحدهای هوازی

در این واحدها، هوا به داخل فاضلاب تزریق می شود تا میکروارگانیسم ها بتوانند در شرایط هوازی، مواد آلی را به مواد معدنی تبدیل کنند.
اساس كار تصفيه به روش بيولوژيكي، لخته سازي و حذف جامدات كلوئيدي رسوب ناپذير و تثبيت جرم آلي به وسيله ميكرو ارگانيسم هاي گوناگوني كه مواد آلي محلول و كلوئيدي گازهاي گوناگون و توده هايي كه عمدتاً باكتري ها هستند مي باشند. جرم ويژه ميكرو ارگانيسم ها جهت تبديل سلولي كمي بيشتر از جرم ويژه آب مي باشند. لذا اين جرم مي توانند توسط نيروي ثقلي ته نشين گردند و از فاضلاب جدا شوند. توجه به اين نكته ضروريست تا زماني كه توده هاي توليد شده از جرم آلي فاضلاب جدا نشوند، عمل تصفيه تكميل نشده است چرا كه اين توده هاي سلولي از مواد آلي مي باشند و در خروجي با عنوان BOD5 اندازه گيري مي گردند.
جرم آلي موجود در فاضلاب در مخزن هوادهي با باكتري هاي هوازي كه بطور معلق وجود دارند در تماس قرار مي گيرند. محيط هوازي مخزن هوادهي با استفاده از هواده هاي عمقي يا هواده هاي مكانيكي ـ سطحي ايجاد مي شوند كه علاوه بر اين عملكرد، اختلاط فاضلاب را نيز ايجاد مي كند. بعد از گذشت زمان مشخصي مخلوط سلولهاي جديد و قديمي به داخل تانك ته نشيني جایي كه سلولها از پساب تصفيه شده جدا مي گردند هدايت مي شود. يك بخش از سلولهاي ته نشين شده جهت بدست آوردن غلظت مناسب و دلخواه ارگانيزمها در مخزن هوادهي به اين راكتور باز گردانده مي شوند و بخش ديگر آن از سيستم خارج مي شوند.
در طبيعت نقش اساسي باكتري ها، تجزيه جرم آلي توليد شده به وسيله موجودات زنده مي باشد؛ در روش لجن فعال باكتري ها مهمترين ميكروارگانيزم هايي هستند كه نقش تجزيه جرم آلي موجود در فاضلاب را ايفا مي كنند. درمخزن هوادهي، يك بخش از مواد آلي بوسيله باكتري هاي هوازي يا باكتري هاي اختياري براي بدست آوردن انرژي جهت انتشار سنتز باقيمانده جرم آلي به سلولهاي جديد استفاده مي گردد فقط بخش كمي از اين مواد به تركيبات يا انرژي كم مانند سولفات، نيترات و دي اكسيد كربن اكسيد مي شوند و مابقي به جرمهاي سلولي سنتز مي شوند.
اگر چه اين مطلب كه باكتري ها هر چه سريعتر مواد آلي را تجزيه مي كنند بسيار مهم مي باشد، تشكيل لخته هاي مناسب كه نياز اوليه جداسازي موثر اجرام بيولوژيكي در واحد ته نشيني مي باشد نيز بسيار حائز اهميت است. اين مطلب مشاهده شده است كه اگر زمان متوسط اقامت سلولي سلولها در سيستم افزايش داده شود، خصوصيات ته نشيني لخته هاي بيولوژيكي افزايش مي يابد چرا كه با افزايش عمر توده سلولي، بار سطحي آن كاهش مي يابد و ميكرو ارگانيزمها شروع به توليد پليمر هاي سلولي اضافي مي نمايند به طوري كه لايه هاي شبيه به قبلي را به روي آنها ايجاد مي كنند. حضور اين پليمر ها و لجن تشكيل لخته هايي كه مي توانند به آساني در اثر ته نشيني ثقلي حذف گردند را افزايش مي دهد.

بعضی از فرآیند های تصفیه فاضلاب به روش هوازی:

EAAS: Extend Aeration Active Sludge

SBR: Sequencing Batch Reactor

IAFS: Integrated Fixed-Film Activated Sludge

MBR: Membrane Bio Reactor

MBBR: Moved Bed Biofilm Reactor

SAFFR: Submerged Aerated Fixed Film Reactor