دلیل تولید کف در پکیج تصفیه فاضلاب و راه حل حذف آن

کف در پکیج تصفیه فاضلاب پدیده‌ای رایج است که می‌تواند ناشی از عوامل مختلفی باشد. اگرچه وجود مقداری کف در سیستم طبیعی است، اما تجمع بیش از حد آن می‌تواند نشان‌دهنده‌ی مشکلی در فرآیند تصفیه باشد. در این مقاله به بررسی دلایل تولید کف در پکیج تصفیه فاضلاب و راه حل‌های موثر برای حذف آن می‌پردازیم. عوامل مختلفی در ایجاد کف درون مخزن تصفیه دخیل هستند که برای رفع آن نیاز به شناسایی عامل ایجاد کف است. سپس در مرحله بعد می توان با تشخیص درست راه حل مناسب را ارائه کرد.

کف فاضلاب چیست؟

کف شامل یک لایه ضخیم از مواد جامد و عمدتا چربی ها است. که در زیر آن گاز و یا حباب های هوا به دام افتاده اند. این گاز ها بر اثر فرایند های هوازی و بی هوازی میکروارگانیسم ها تولید می شوند. کربن دی اکسید و نیتروژن از عمده ترین گاز های موجود در کف فاضلاب هستند.

تولید کف در پکیج تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال به دلیل تغییر در شرایط بهره برداری می باشد. در فرایند تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال ممکن است یک یا چندین پارامتر نگه داری از پکیج دچار تغییر شود که منجر به تولید کف خواهد شد.

مشکلات ایجاد شده در پکیج تصفیه بر اثر تولید کف

تولید کف در مخزن بیولوژیک بهره برداری از پکیج تصفیه فاضلاب را دچار مشکلاتی خواهد کرد. از جمله این مشکلات می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• کاهش نرخ ته نشینی
• تولید بوی نا مطبوع
• خطرات ایمنی
• افزایش هزینه نگه داری
• نیاز به افزایش زمان بهره برداری

 

عوامل و دلایل تولید کف در پکیج تصفیه فاضلاب

برای تشخیص اینکه دلیل کف تولیدی در پکیج تصفیه چه عاملی بوده است. ابتدا باید نوع کف تشخیص داده شود. برای تعیین نوع کف باید به رنگ آن و بافت کف توجه نمود. این دو شاخصه می توانند بسیار در تعیین منبع تولید کف کمک کننده باشند.

1. رشد میکروارگانیسم‌ها: میکروارگانیسم‌ها، به ویژه باکتری‌ها، نقش اساسی در فرآیند تصفیه فاضلاب دارند. در طول تجزیه مواد آلی، این میکروارگانیسم‌ها گازهایی مانند دی‌اکسید کربن و متان تولید می‌کنند. این گازها می‌توانند در سطوح فاضلاب به دام افتاده و حباب‌هایی ایجاد کنند که به صورت کف ظاهر می‌شوند.
2. مواد شوینده و صابون‌ها: مواد شوینده و صابون‌ها حاوی سورفکتانت‌هایی هستند که می‌توانند کشش سطحی آب را کاهش داده و تشکیل کف را آسان‌تر کنند. این مواد در فاضلاب خانگی و صنعتی به وفور یافت می‌شوند و می‌توانند به طور قابل توجهی به تولید کف در پکیج تصفیه فاضلاب بیافزایند.
3. چربی و روغن: چربی و روغن‌ها نیز می‌توانند در ایجاد کف نقش داشته باشند. این مواد به دلیل ماهیت غیرقابل اختلاط با آب، به صورت ذرات ریز در فاضلاب معلق می‌شوند و در سطوح آن جمع شده و کف ایجاد می‌کنند.
4. مشکلات سیستم: نقص‌های فنی در پکیج تصفیه فاضلاب، مانند خرابی هوادهی یا کمبود اکسیژن، می‌توانند منجر به کف شدن بیش از حد شوند. در این شرایط، فرآیند تجزیه فاضلاب به طور کامل انجام نمی‌شود و گازهای تولید شده به جای هضم شدن، به صورت کف در سطح فاضلاب باقی می‌مانند.
5. مواد مغذی: کمبود مواد مغذی ضروری برای رشد میکروارگانیسم‌ها، مانند فسفر و نیتروژن، می‌تواند به تولید کف در پکیج تصفیه فاضلاب منجر شود. در این شرایط، میکروارگانیسم‌ها به طور کامل مواد آلی را تجزیه نمی‌کنند و گازهای حاصل از این فرآیند ناقص، به صورت کف در فاضلاب ظاهر می‌شوند.

 

عوامل موثر بر تولید کف در فاضلاب

علاوه بر موارد ذکر شده در بخش قبل، عوامل دیگری نیز می‌توانند بر میزان تولید کف در پکیج تصفیه فاضلاب تاثیر بگذارند. این عوامل شامل:

• دمای فاضلاب: افزایش دمای فاضلاب می‌تواند فعالیت میکروارگانیسم‌ها را افزایش دهد و به تبع آن تولید کف را نیز بیشتر کند.
• pH فاضلاب: pH نامناسب فاضلاب می‌تواند بر فعالیت میکروارگانیسم‌ها و فرآیند تجزیه مواد آلی تاثیر بگذارد و منجر به تولید کف شود.
• نرخ جریان فاضلاب: نرخ جریان فاضلاب باید متناسب با ظرفیت پکیج تصفیه فاضلاب باشد. نرخ جریان فاضلاب بالا می‌تواند زمان ماندگاری فاضلاب در سیستم را کاهش دهد و به طور کامل تجزیه نشود و کف ایجاد کند.
• کیفیت فاضلاب: فاضلاب با غلظت بالای مواد آلی و مواد مغذی، پتانسیل بیشتری برای تولید کف دارد.

راه حل‌های حذف کف در پکیج تصفیه فاضلاب

1. تنظیم فرآیند تصفیه: با بررسی و تنظیم دقیق فرآیند تصفیه فاضلاب می‌توان از تولید بیش از حد کف جلوگیری کرد. این امر شامل اطمینان از هوادهی مناسب، تامین اکسیژن کافی، کنترل مواد مغذی و حفظ تعادل pH در سیستم می‌شود.
2. استفاده از ضد کف: ضد کف‌ها موادی هستند که کشش سطحی آب را افزایش می‌دهند و حباب‌های کف را از بین می‌برند. انواع مختلفی از ضد کف‌ها در بازار موجود هستند که می‌توان از آنها برای کنترل کف در پکیج تصفیه فاضلاب استفاده کرد.
3. اصلاح سیستم: در مواردی که نقص فنی در سیستم عامل ایجاد کننده کف باشد، باید نسبت به تعمیر یا تعویض قطعات معیوب اقدام کرد.
4. کاهش مواد شوینده و صابون‌ها: با کاهش مصرف مواد شوینده و صابون‌ها می‌توان از ورود سورفکتانت‌ها به فاضلاب و به تبع آن از تولید کف در پکیج تصفیه فاضلاب کاست.
5. جداسازی چربی و روغن: نصب سیستم‌های جداسازی چربی و روغن می‌تواند به حذف این مواد از فاضلاب قبل از ورود به پکیج تصفیه فاضلاب کمک کند و از ایجاد کف ناشی از آنها جلوگیری کند.

 

راه حل‌های پیشرفته برای حذف کف در تصفیه فاضلاب

علاوه بر روش‌های متداول ارائه شده در بخش‌های قبلی ، راه حل‌های پیشرفته‌تری نیز برای حذف کف در پکیج تصفیه فاضلاب وجود دارد که شامل:

• استفاده از سیستم‌های ازن: ازن یک اکسیدان قوی است که می‌تواند میکروارگانیسم‌ها و مواد آلی موجود در کف را از بین ببرد.
• استفاده از سیستم‌های تابش فرابنفش: تابش فرابنفش نیز می‌تواند برای ضدعفونی کردن کف و از بین بردن میکروارگانیسم‌های موجود در آن استفاده شود.
• استفاده از سیستم‌های بیولوژیکی پیشرفته: این سیستم‌ها از میکروارگانیسم‌های خاصی برای تجزیه کف و تبدیل آن به مواد بی‌ضرر استفاده می‌کنند.

روش مناسب برای حذف کف در پکیج تصفیه فاضلاب

انتخاب روش مناسب برای حذف کف در پکیج تصفیه فاضلاب به عوامل مختلفی مانند نوع فاضلاب ، ظرفیت پکیج تصفیه فاضلاب ، شرایط محیطی و بودجه در دسترس بستگی دارد. در انتخاب روش مناسب باید از نظر متخصصان تصفیه فاضلاب استفاده کرد تا بهترین نتیجه حاصل شود.

 

خروج مواد جامد به شکلی نا منظم

در فرایند لجن فعال در صورتی که مواد خروجی با سرعت های متفاوتی از مخزن خارج شوند باعث رشد گروه های باکتریایی مختلف می شوند. باکتری های جوان کف هایی به رنگ قهوه ای روشن و باکتری های پیر تر کفی به رنگ قهوه ای تیره تولید می کنند. شکل این کف به صورت دایره هایی با مرکز مشترک است.

کمبود مواد غذایی

مواد غذایی موجود در فاضلاب با نسبتی به نام F/M تعیین می شود. در تصفیه فاضلاب صنعتی که در آن مواد غذایی کم است این مشکل ممکن است در فرایند تصفیه زیستی به وجود بیاید. در این مورد مواد غذایی توسط سلول های باکتریایی مواد غذایی را جذب می کنند. اما موفق به تجزیه آن ها نمی شوند. این مواد غیر قابل تجزیه به پلی ساکارید های نامحلول تبدیل می شوند. وقتی کانال های لخته از این پلی ساکارید ها پر شد، گاز ها در بین پلی ساکارید ها به دام افتاده و به شکل کف روی مخزن ظاهر می شوند.

حذف کف به دلیل کمبود مواد غذایی

• اولین راه حل افزایش مواد غذایی است. برای این کار می توان از لجن تصفیه خانه های دیگر در پکیج تصفیه فاضلاب استفاده کرد.
• استفاده از اسپری باعث رقیق شدن و از بین رفتن کف می شود.
• مکش یا تخلیه کف از مخزن هوازی هم میتواند موثر باشد.

سن لجن

رفتار باکتری ها با توجه به سن لجن تغییر می کند. نتیجه این تغییر رفتار، تولید کف بر روی سطح مخزن هوازی پکیج تصفیه فاضلاب خواهد بود. رنگ این کف هم می تواند سفید و هم قهوه ای باشد. این نوع کف ممکن است هم به رنگ سفید و هم به رنگ قهوه ای تیره باشد. شکل آن نیز به صورت مواج و یا شکننده می باشد.

برای کنترل کف ایجاد شده بر اثر تغییر در سن لجن موارد زیر پیشنهاد می شود.

• افزایش سن لجن در صورتی که کف تولیدی به رنگ سفید و به شکل مواج است
• کاهش سن لجن در صورتی که کف تولیدی به رنگ قهوه ای است. چه این کف شکل شکننده داشته باشد و چه لزج باشد این راه حل موثر است.

 

تخلیه لجن

تخلیه لجن به معنای افزایش رشد باکتری ها است. این افزایش با کاهش مواد غذایی در فاضلاب همراه بوده و بنابراین پلی ساکارید های زیادی توسط باکتری های جوان تولید می شوند. پلی ساکارید ها با به دام انداختن هوا موجب تولید کف می شوند.

تجمع روغن و چربی

کف تشکیل شده به دلیل چربی و روغن به رنگ سیاه و یا قهوه ای تیره با بافتی لزج است. چربی ها و روغن ها وزنی کمتر از فاضلاب دارند. در نتیجه تشکیل حباب های هوا در زیر آن ها باعث شناور شدن چربی ها در پکیج تصفیه فاضلاب می شود.

راه حل کنترل کف بر اثر روغن و چربی

• کنترل از منبع
• استفاده از چربی گیر
• استفاده از اسکیمر

کف نوکاردیا

این میکروارگانیسم از نوع رشته ای یکی از عوامل تولید کف در مخزن لجن فعال است. به دلیل آبدوست بودن سطح آن ها، به حباب های هوا می چسبند و با تثبیت آن ها تولید کف می کنند. برای تشخیص این باکتری در کف، آزمایش میکروسکوپی الزامی می باشد. این کف رنگی قهوه ای و ضخامت بالایی دارد.

برای جلوگیری از کف تولید شده توسط نوکاردیا می توان

•  چربی و گریس را در فاضلاب بازیافت کرد.
• مواد شناور در مرحله ته نشنی اولیه را حذف کرد.
• پساب برگشتی به مخزن هوازی را کنترل کرد.
• استفاده از آبفشان برای از بین بردن کف و رقیق کردن آن
• تخلیه کف با اسکیمر
• استفاده از مواد کف زدا
• استفاده از هیپوکلریت کلسیم

 

تشکیل کف به دلیل وجود سورفکتانت ها

شکل کف تولیدی به دلیل وجود سورفکتانت ها سفید شکننده است. بیشتر در فاضلاب صنعتی که با این مواد سر و کار دارند رخ می دهد. برای کنترل و حذف کف راه حل های زیر ارائه می شود.

• بالابردن MLVSS یا جامدات معلق فرار
• تصفیه فاضلاب و تجزیه سورفکتانت ها به روش های شیمیایی
• افزایش نرخ لجن برگشتی
• کنترل از منبع
• رقیق کردن

تعیین نوع کف

علاوه بر روش چشمی بهترین راه برای تشخیص دلیل تولید کف در پکیج تصفیه فاضلاب پلی اتیلن و فلزی و بتنی انجام آزمایش های دقیق تجزیه میکروسکوپی و همچنین میزان MLSS است. سپس با استفاده از روش های گفته شده می توان کف تولید شده در راکتور زیستی را از بین برد.

تاثیرات منفی کف در پکیج تصفیه فاضلاب

تجمع بیش از حد کف در پکیج تصفیه فاضلاب می‌تواند اثرات منفی متعددی به دنبال داشته باشد، از جمله:

• کاهش راندمان تصفیه: کف می‌تواند از تماس فاضلاب با میکروارگانیسم‌ها جلوگیری کند و فرآیند تصفیه را مختل کند.
• سرریز کف: کف تولید شده می‌تواند از پکیج تصفیه فاضلاب سرریز شده و به محیط اطراف آسیب برساند.
• بوی نامطبوع: تجزیه کف می‌تواند منجر به تولید گازهای بدبو و ایجاد بوی نامطبوع در اطراف پکیج تصفیه فاضلاب شود.
• خوردگی: برخی از انواع کف می‌توانند خورنده بوده و به تجهیزات پکیج تصفیه فاضلاب آسیب برسانند.

روش‌های پیشگیری از تولید کف

برای پیشگیری از تولید کف در پکیج تصفیه فاضلاب می‌توان اقدامات زیر را انجام داد:

• انجام آزمایشات دوره‌ای: به طور منظم نمونه‌هایی از فاضلاب را آزمایش کنید تا از pH ، مواد مغذی و غلظت مواد آلی آن اطلاع حاصل کنید.
• استفاده از سیستم‌های کنترل خودکار: از سیستم‌های کنترل خودکار برای تنظیم پارامترهایی مانند pH ، دمای فاضلاب و نرخ جریان فاضلاب استفاده کنید.
• آموزش کارکنان: به کارکنان پکیج تصفیه فاضلاب آموزش دهید تا با علائم تولید کف و روش‌های پیشگیری از آن آشنا شوند.

 

عواقب عدم رفع کف در پکیج تصفیه فاضلاب

همانطور که در بخش‌های قبلی اشاره شد، تجمع بیش از حد کف در پکیج تصفیه فاضلاب می‌تواند پیامدهای منفی متعددی به همراه داشته باشد.

برخی از این عواقب عبارتند از:

• کاهش کیفیت فاضلاب خروجی: کف می‌تواند از عملکرد صحیح فرآیند تصفیه جلوگیری کند و منجر به خروج فاضلاب تصفیه نشده یا ناقص تصفیه شده از پکیج شود. این امر می‌تواند به آلودگی منابع آبی و آسیب به محیط زیست منجر شود.
• ایجاد بوی نامطبوع: تجزیه کف می‌تواند منجر به تولید گازهای بدبو و آزاردهنده شود که در اطراف پکیج تصفیه فاضلاب منتشر شده و برای ساکنین مجاور مخاطره‌آمیز باشد.
• خوردگی تجهیزات: برخی از انواع کف می‌توانند خورنده باشند و به تجهیزات پکیج تصفیه فاضلاب، از جمله لوله‌ها، پمپ‌ها و دستگاه‌های هوادهی آسیب برسانند.
• افزایش هزینه‌های عملیاتی: تولید و حذف کف نیاز به مصرف انرژی و مواد شیمیایی دارد که می‌تواند هزینه‌های عملیاتی پکیج تصفیه فاضلاب را افزایش دهد.
• مشکلات سلامتی: برخی از میکروارگانیسم‌های موجود در کف می‌توانند برای سلامتی انسان مضر باشند و در صورت تماس با پوست یا استنشاق آنها ایجاد بیماری کنند.

سخن پایانی

تولید کف در پکیج تصفیه فاضلاب پدیده‌ای رایج است که می‌تواند ناشی از عوامل مختلفی باشد. با شناسایی علت اصلی و اتخاذ راه‌حل‌های مناسب، می‌توان از تجمع کف و مشکلات ناشی از آن جلوگیری کرد و عملکرد سیستم تصفیه فاضلاب را به طور بهینه حفظ کرد.