روش هوادهی گسترده EAAS یا Extended Aerobic Activated Sludge، یکی از پر کاربرد ترین روش های تصفیه فاضلاب شهری و بهداشتی است. در این روش از میکروارگانیسم‌های رشد معلق برای تجزیه مواد تجزیه پذیر استفاده میشود. هوادهی و اختلاط هوا و مایع، وسیله ای است که برای سرعت بخشیدن به واکنش های درگیر در این روش مورد استفاده قرار میگیرد. سیستم هوادهی این فرایند تصفیه فاضلاب، شامل مراحل هوادهی و اختلاط، ته نشینی، برگشت لجن فعال و حذف مواد جامد می باشد. به طور کلی واحدهای EAAS برای مواردی جریان فاضلاب کم است، کیفیت فاضلاب ورودی متناوب است و محدودیت در تولید لجن وجود دارد، استفاده می شود. با ما همراه باشید تا با این فرایند بیشتر آشنا شوید.
فرایند تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده (EAAS)
هوادهی گسترده نوع بهبود یافته فرایند بیولوژیکی تصفیه فاضلاب است. در این روش با بهره گیری از بلوئر یا هواده و همچنین دیفیوزرها فرایند هوادهی و تصفیه فاضلاب را انجام می شود. این فرایند تصفیه روش اصلاح شده تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال می باشد. به این صورت که مرحله ته نشینی اولیه حذف گردیده و مخزن هوادهی افزایش حجم چشم گیری خواهد داشت. به دلیل افزایش زمان ماند، حجم لجن کم تری تولید شده و همچنین این مخازن به دلیل حجم بالا در برابر شوک های جریان و الایندگی مقاومت بیشتری دارند. این خصوصیات باعث شده تا این روش در سیستم های تصفیه فاضلاب به شدت مورد استفاده قرار بگیرد.
تجهیزات فرایند تصفیه فاضلاب هوادهی گسترده EAAS
در طراحی و ساخت پکیج تصفیه فاضلاب اجزای مختلفی وجود دارد که هر یک با توجه به نوع فاضلاب، روش تصفیه فاضلاب و نوع مصرف پساب تصفیه شده انتخاب می شوند. برای فاضلاب با بار آلودگی متوسط و در صورت عدم وجود نیتروژن و فسفر زیاد از پکیج تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده استفاده می شود. انتخاب اجزای پکیج تصفیه فاضلاب هوادهی گسترده باید با دقت انجام شود تا فرآیند تصفیه فاضلاب به شکلی کامل انجام شود. اساس این روش و فرایند، تماس و اختلاط هوا و اکسیژن با فاضلاب می باشد. در این روش لجن تولید شده در مخزن ته نشینی، ته نشین شده و بخشی از آن به مخزن هوادهی بازگردانده می شود.
فرایند تصفیه فاضلاب هوادهی گسترده شامل بخش های زیر می باشد:
- آشغال گیر
- سیستم متعادل ساز
- ایستگاه پمپاژ و پمپ انتقال
- پمپ برگشت لجن
- حوضچه هوادهی
- دیفیوزرها و بلوئر ها
- سیستم هاضم لجن
- مواد شیمیایی برای ضد عفونی
- مخزن کلرزنی و گندزدایی
آشغالگير (Screen)
اولين واحد در سيستم های تصفيه آب و فاضلاب بعنوان تصفيه فيزيکی مقدماتی، آشغالگير مي‌باشد. با استفاده از آشغالگیر، می توان مواد معلق درشت شناور را از فاضلاب ورودی جدا می سازد. این مواد معلق می تواند تکه چوب، پارچه، پوست میوه و غیره باشد. در صورت عدم جداسازی این مواد از فاضلاب، ممکن است در سیستم پمپاژ یا سایر واحدهای تصفیه خانه ایجاد مشکل کند.
مخزن متعادل ساز (Equalization Tank)
وجود پیک های مصرف آب با شوک بار در فاضلاب ورودی همراه خواهد بود. به طوری که دبی فاضلاب ورودی در اوایل صبح و بعد از ظهر معمولا در حد بالا، در اواسط روز و نیمه شب در متوسط و در بامداد به حد بسیار پایین می رسد. همچنین غلظت آلاینده ها و پارامتر های فاضلاب مانند BOD در طول روز متفاوت است. به همین دلیل از یک واحد متعادل ساز در پکیج تصفیه فاضلاب هوادهی گسترده استفاده می شود. در این مخزن حجم فاضلاب به حدی معین رسیده و همچنین غلظت آلاینده ها در کل حجم فاضلاب تا حدودی یکسان می شود به این ترتیب فرایند تجزیه مواد آلی در مراحل بعد با پیوستگی و بازدهی بالا انجام می شود.
با توجه به زمان ماند 2 تا 4 ساعت فاضلاب در مخزن متعادل ساز، فرآیند تصفیه بی هوازی باعث کاهش حدود 30 درصد فاضلاب خام میگردد که این عامل در کاهش حجم استخر هوادهی تاثیر بسزایی دارد. همچنین با توجه به اینکه معمولا عمق لوله ی انتقال دهنده فاضلاب به سیستم بیشتر از 2 متر است، لذا برای ایجاد شرایط هیدورلیکـی مناسب، لازم است عملیات ایستگاه پمپاژ فاضلاب صورت گیرد. به همین منظور جهت کاهش هزینه ها میتوان پمپ های مزبور را در مخزن متعادل ساز کارگذاری کرده و از این مخزن به عنوان ایستگاه پمپاژ اولیه نیز استفاده نمود. این واحد شامل تجهیزاتی نظیر الکتروپمپ های مستغرق فاضلابی و سطح سنج می باشد.
مخزن هوادهی (Aeration Tank)
در تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده زمان هوادهی بالا می باشد و به همین دلیل نیازی به واحد ته نشینی اولیه وجود ندارد. اصلی ترین اجزا پکیج تصفیه فاضلاب هوادهی گسترده مخزن هوازی است که در آن فرایند تصفیه بیولوژیکی مواد آلی صورت می پذیرد. در مخزن تجزیه زیستی، هوادهی عمقی با کمک بلوئر و دیفیوزر صورت می پذیرد. هوادهی به باکتری های تجزیه کننده کمک می کند تا مواد آلی موجود در فاضلاب مورد تجزیه قرار بگیرند.
بلوئر: دمنده هوا یا بلوئر با ایجاد فشار ثابت و جریان بالا هوای لازم برای مخزن هوادهی را تامین می کند. با توجه نوع فاضلاب خام نوع بلوئر و دبی هوای ورودی توسط مهندسین فرآیند طراحی می گردد.
دیفیوزر: برای انتقال اکسیژن به فاضلاب از دیفیوزر استفاده می شود. دیفیوزر ها به یک شبکه لوله کشی متصل هستند که هوای تولیدی از بلوئر را به فاضلاب وارد می کنند. از دیفیوزر های حباب ریز برای رساندن اکسیژن مورد نیاز باکتری ها در پکیج تصفیه فاضلاب هوادهی گسترده استفاده می شود.
در این مرحله فاضلاب وارد مخزن هوادهی شده تا شرایط محیطی لازم برای رشد باکتری ها فراهم شود. در شرکت آب سازه با استفاده از پکیج تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده، این فرآیند به صورت کامل انجام گیرد. از مهمترین مزایای سیستم فوق میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- عدم ایجاد بو (به دلیل استفاده از فرآیند هوادهی گسترده)
- عدم اشغال فضای زیاد (انجام طراحی دقیق و نرم افزاری)
- استفاده از بهترین برند بلوئر(هواده) متناسب با بار آلودگی فاضلاب
- استفاده از یک بلوئر رزرو به عنوان Stand by
مخزن ذخیره کننده لجن (مخزن هاضم لجن)
بخشی از لجن ته نشین شده در مخزن زلال ساز باید به صورت دوره ای همراه با مواد جدا شده در آشغالگیر دفع می شود. بنابراین این لجن ها به مخزن ذخیره کننده لجن انتقال می یابد. بخش دیگر لجن به عنوان لجن برگشتی به مخزن هوادهی بر می گردد تا فرایند تصفیه فاضلاب به خوبی انجام شود و میزان میکرواورگانیسم های تجزیه کننده در مخزن هوازی حفظ شود. از پمپ های انتقال لجن برای انتقال لجن به مخزن هوازی و مخزن ذخیره استفاده می شود.
لجن های ته نشین شده در حوض هوادهی، از طریق یک پمپ وارد قسمت هاضم لجن شده تا با استفاده از فرآیند بی هوازی هضم شود. به علت انجام طراحی دقیق و استفاده از فرآیند بی هوازی در عمل هضم لجن، در طی یک سال حداکثر احتیاج به دو بار تخلیه مخزن میباشد. از این لجن می توان برای مصارف فضای سبز و کشاورزی استفاده کرد. از طرف دیگر حجم لجن تولیدی و مقدار رطوبت موجود در آن در حد استاندارد میباشد (40% رطوبت).
مخزن کلر زنی و گند زدایی (Chlorination Tank)
مخزن کلر زنی از اجزا ضدعفونی کننده پکیج تصفیه فاضلاب هوادهی گسترده می باشد. وجود عوامل بیماری زا و ویروس ها در فاضلاب وجود این مخزن را الزامی می کند. در مخزن کلرزنی از یک پکیج تزریق کلر شامل مخزن نگهدارنده کلر (هیپوکلرید سدیم)، پمپ تزریق و میکسر استفاده می شود.
اين مخزن برای از بين بردن ميکروارگانيسم هاي بيماري زاي موجود در فاضلاب خروجی تصفيه شده، تعبيه گرديده است. برای گندزدایی معمولا از کلر استفاده می شود. کلر میتواند به شکل گاز و يا يونيزه شده حاصل از جامدات کلريت سديم و کلريت کلسيم درآب مورد استفاده قرار گيرد. اين مخزن بايد طوري طراحی شود که تماس لازم بين فاضلاب و کلر را برقرار کند. این تماس باعث گندزدایی فاضلاب می شود.
مخزن ته نشینی و زلال ساز (Settling Tank)
مخزن ته نشيني جهت زلال نمودن فاضلاب به کار گرفته می شود. با استفاده از رسوب لجن های موجود و ته نشین کردن مواد معلق آن، فاضلاب را زلال می کند. مواد معلقي که در ته نشيني ساده از فاضلاب جدا میشوند اغلب مواد آلي و به ندرت مواد معدني هستند. قسمتي از مواد معلق ريز و مواد کلوئيدي نيز در اثر برخورد به هم و تشکيل مواد معلق درشت یا لخته، قابل ته نشيني مي باشند.
به دلیل اینکه قسمت نسبتا مهمي از شدت آلودگي فاضلاب و پساب به وجود مواد معلق آلي مربوط میباشد، پس ته نشيني آنها کاهش قابل ملاحظهاي در شدت آلودگي فاضلاب بر حسب BOD حاصل مينماید. زمان ماند فاضلاب در اين حوضچه ها معمولا بين 2-5 ساعت در نظر گرفته ميشود. همچنین دراثر عمل ته نشيني کيفيت و جريان فاضلاب نيز يکنواخت ميگردد.
مزایای تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده EAAS
- سهولت نصب و بهره برداری
- بازدهی بالا
- می تواند بارهای ضربه ای جریان و فشار را تحمل کند
- تولید لجن کمتری نسبت به سایر فرآیندهای لجن فعال دارد
- نیاز به فضای کم
- لجن در طی فرآیند هضم می شود
- ارائه خروجی فاضلاب تصفیه شده مطابق با استانداردهای EPA
- ابعاد کوچک
- امکان انتقال پکیج پس از نصب
- بوی بد کمتر
- نگهداری ساده
کاربرد های فرایند تصفیه فاضلاب به روش EAAS
- تصفیه فاضلاب مجتمع های مسکونی و اداری
- تصفیه فاضلاب بیمارستانها و درمانگاهها
- تصفیه فاضلاب کارخانجات و صنایع
- تصفیه فاضلاب مراکز نظامی و پایانه ها و فرودگاه ها
- تصفیه فاضلاب مسافران و هتلها و مراکز اسکان مجدد
- پالایش کارخانه های مواد غذایی و لبنیات (با در نظر گرفتن کیفیت فاضلاب)
طراحی فرآیند پکیج تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده
در این فرایند تصفیه باید BOD به اندازه ای باشد که موجودات زنده بتوانند از اکسیژن موجود در حالی که مواد آلی قابل تجزیه را در شرایط هوازی تثبیت می کنند، استفاده کنند. در تجزیه، مواد آلی به عنوان غذا برای باکتری ها عمل می کنند و انرژی حاصل از اکسیداسیون آنها هستند.
این سیستم نسبت به سایر سیستمهای هوازی از سن لجن طولانی تری استفاده میکند. سن لجن با نام‌های SRT (زمان نگهداری جامدات) یا MCRT (میانگین زمان ماند سلولی) شناخته میشود. این سن ویژگی‌های عملیاتی هر سیستم تصفیه بیولوژیکی هوازی را مشخص میکند. سن طولانی تر لجن به طور چشمگیری سطح BOD و آمونیاک پساب را کاهش میدهد.
شاخص حجم لجن (SVI)
پارامتر دیگری که باید در نظر گرفته شود، شاخص حجم لجن (SVI) است که حجم لجن از آن انباشته و استنتاج می شود. شاخص حجم لجن (SVI) یک پارامتر بسیار مفید برای اندازه گیری در فرآیند تصفیه فاضلاب است. SVI نسبت به قابلیت ته نشینی یا MLSS به تنهایی تصویر دقیق تری از ویژگی های ته نشینی لجن ارائه می دهد.
در این فرآیند، ساختار مواد آلی تغییر میکند و به طور کلی به آب و دی اکسید کربن تبدیل میشود. پارامتر دیگری که باید در نظر گرفته شود، شاخص حجم لجن (SVI) است که حجم لجن از آن انباشته و استنتاج میشود. شاخص حجم لجن (SVI) یک پارامتر بسیار مفید برای اندازه گیری در فرآیند تصفیه فاضلاب است. SVI نسبت به قابلیت ته نشینی یا MLSS به تنهایی تصویر دقیق تری از ویژگی های ته نشینی لجن ارائه میدهد.
مخزن گندزدایی
عمق حوض هاي کلرزني را بين 1.5-3 متر در نظر گرفته و سرعت جريان فاضلاب در حوض کلرزنی را 7.5 تا 10 سانتيمتر در ثانيه در نظر ميگيرند. حجم حوض کلرزنی بر اساس حداکثر فاضلاب برای زمان تماس 30-40 دقيقه محاسبه خواهد شد.
در صورت استفاده از محلولهای هيپوکلريت، ابتدا بايد در مخزنی محلول را آماده کرده سپس بوسيله پمپ با مقدار و غلظت معين به تانک کلرزنی تزريق شود. این مخزن می تواندترجيحاً از جنس پلی اتیلن برای جلوگيری از خوردگی باشد. برای جلوگيری از اتصالات کوتاه جريان و نيز مخلوط شدن کامل کلر با فاضلاب و در نتيجه حذف کامل عوامل بیماریزا، دیواره هایی در طول مخزن قرار میدهند تا جریان بصورت لوله ای برقرار شود.
سیستم هوادهی
پارامترهای کلیدی که هوادهی گسترده را از سایر فرآیندهای لجن فعال متمایز میکند، زمان ماند هیدرولیکی (تقریباً 24 ساعت) و زمان نگهداری جامدات (SRT) در حوضه هوادهی است. هوادهی را میتوان با دریچه های هوای نصب شده روی سطح یا دیفیوزرهای زیر آب ارائه کرد. فن های سطحی ممکن است به صورت افقی یا به صورت شناور نصب شوند و دیفیوزرهای مستغرق ممکن است ثابت یا معلق باشند. سیستم های هوادهی ممکن است روشن یا خاموش شوند یا برای تنظیم اکسیژن محلول در حوضه مدوله شوند تا بتوانند مواد آلی را از نظر بیولوژیکی حذف کنند.
شرایط عملیاتی برای فرآیند EAAS
- (HRT) زمان نگهداری هیدرولیک بین 20-30 ساعت
- (SRT) سن لجن بین 20-40 روز
- MLSS بین 3000 تا 600 میلی گرم در لیتر
طراحی پکیج تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده EAAS
کلیه مراحل طراحی، اجرا و ساخت پکیج تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده به همراه نصب، راه اندازی و بهره برداری پکیج تصفیه فاضلاب، توسط مهندسین فرایند گروه تخصصی آب سازه و متخصصین و تکنسین های نصب گروه تخصصی آب سازه صورت می گیرد. در یک پکیج تصفیه فاضلاب با روش هوادهی گسترده EAAS از بلوئرها و دیفیوزرهای مختلفی استفاده می شود. با استفاده از هوادهی گسترده می توان به روش های مختلف تصفیه مانند لجن فعال و تصفیه هوازی، فاضلاب و پساب صنعتی و بهداشتی را تصفیه نمود.
پکیج های تصفیه فاضلاب با هوادهی گسترده EAAS آب سازه در شهرهای مختلف کشور در حال بهره برداری می باشند. واحدهای مختلف دستگاه پکیج تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده یا روش EAAS گروه تخصصی آب سازه، بر اساس میزان دبی ورودی فاضلاب، مشخصات و پارامترهای کیفی فاضلاب ورودی، نوع آلاینده های موجود، PH فاضلاب ورودی، نوع صنعت مورد نظر و نرخ تولید فاضلاب در ساعات مختلف شبانه روز، توسط طراحان تخصصی فرایندی گروه تخصصی آب سازه طراحی و انتخاب می گردد.
کلیه واحدهای فرایندی پکیج تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده از نقطه نظر سازه ای، فرایندی، اجرایی بودن، قابل حمل بودن و بهینه بودن از نظر مالی و اقتصادی، بررسی می شوند. پس از بررسی های انجام شده در نهایت ابعاد اولیه پکیج تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده، استخراج و نقشه اولیه تولید می گردد. کلیه مراحل طراحی زیر نظر مهندسین سازه، فرایند و مکانیک، بازبینی نهایی میگردد. نقشه اولیه سازه فلزی یا پلی اتیلنی پکیج توسط نرم افزارهای سالید ورک و اتوکد به صورت دو بعدی و سه بعدی ترسیم شده و از نظر مقاومت در نرم افزار SAP مدلسازی می گردد.
کلیه دیوارهای جانبی و داخلی و جوش ها و نقاط پایه ای به همراه کلیه ساپورت های داخلی و خارجی در نرم افزار مدلسازی شده و با در نظر گرفتن ضرایب اطمینان مورد نظر طرح، مدلسازی تکمیل شده و ابعاد سازه، ضخامت ورق کف، ضخامت ورق بدنه، سایز و تعداد و نوع ساپورت گذاری، در پکیج فلزی و نوع و ضخامت و ابعاد پروفیل مورد نیاز به همراه دیوایدرها و ستونک های داخلی در پکیج پلی اتیلن، نهایی میگردد.
ساخت پکیج تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده
مراحل ساخت پکیج تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده در کارگاه ساخت گروه صنعتی و تخصصی آب سازه صورت گرفته و پکیج نهایی دقیقا مطابق با نقشه شاپ نهایی، تولید و مقاوم سازی می گردد. هر مرحله از ساخت پکیج تصفیه فاضلاب در کارگاه گروه تخصصی آب سازه قابل بازرسی و بازدید بوده و مراحل کنترل کیفی برای آن انجام می شود.
پکیج تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده می تواند از متریال مختلف نظیر فلز و پلی اتیلن ساخته و تولید گردد. این پکیج های تصفیه در متریال متفاوت بوده و در فرایند مشابه یکدیگر می باشند. به طور معمول پکیج تصفیه فاضلاب تولید شده در شرکت آب سازه از جنس پلی اتیلن همواره از نظر فرایندی به روش EAAS یا هوادهی گسترده طراحی و تولید می گردند.
گروه تخصصی آب سازه، به عنوان یکی از شرکت های پیشرو در زمینه طراحی، ساخت و اجرای پکیج تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده می باشد. این روش یکی از مرسوم ترین روش های طراحی برای سیستم های تصفیه فاضلاب و اصلی ترین فرایند مورد استفاده در گروه مهندسی آب سازه می باشد. جنس این پکیج می تواند فلزی با پوشش اپوکسی یا پلی اتیلن دفنی و یا غیر دفنی باشد.
در مخازن پلی اتیلن به علت ماهیت کروی بودن مخازن و همچنین سطح مقطع های دایره ای شکل، روش هوادهی گسترده بهترین روش و کاربردی ترین روش از نظر بهره برداری می باشد. نکته مهم این است که استفاده از این فرایند برای همه متریال ها نظیر فلز، پلی اتیلن، کامپوزیت، بتن و غیره، قابل استفاده بوده و یکی از فرایند های اصلی در طراحی و تولید واحدهای تصفیه فاضلاب می باشد.
قیمت پکیج تصفیه فاضلاب به روش EAAS
با توجه به نوع طراحی پکیج تصفیه فاضلاب هوادهی گسترده شامل تجهیزات استفاده شده در پکیج، ظرفیت ورودی و خروجی پکیج و غیره، میتوان قیمت پکیج تصفیه فاضلاب را محاسبه کرد. برای کسب اطلاعات بیشتر در ارتباط با انواع پکیج تصفیه فاضلاب و محاسبه هزینه تصفیه فاضلاب با کارشناسان آب سازه تماس فرمایید و از مشاوره رایگان ما بهره مند بشوید.
