آب بدون شک حیاتی ترین منبع روی زمین است و به طور فزاینده ای به یک منبع محدود تبدیل شده است. استفاده بهینه از این منبع ارزشمند باعث حفظ آن می شود. استفاده از راکتورها در تصفیه خانه فاضلاب می تواند با بازگشت آب به چرخه بهره برداری، رفاه اجتماعی را افزایش دهد. با بهره برداری از انواع مختلف راکتورها در تصفیه فاضلاب، مانند راکتورهای بیولوژیکی غشایی و راکتور بیوفیلم متحرک، خدمات تصفیه آب می تواند با بالاترین راندمان انجام شود.
راکتور بیولوژیکی چیست؟
راکتورهای بیولوژیکی فاضلاب (بی هوازی و هوازی) از میکروارگانیسم های خاصی برای جذب مواد آلی برای رشد خود و در نتیجه حذف اجزای محلول از فاضلاب استفاده می کنند. لازمه کاربرد موفقیت آمیز این فناوری این است که آلاینده های موجود در فاضلاب باید زیست تخریب پذیر باشند.
راکتورهای بیولوژیکی بر اساس معیارهای مختلف طبقه بندی می شوند:
- بسته به در دسترس بودن اکسیژن : به فرآیند هوازی، بی هوازی، بدون اکسیژن یا اختیاری
- بسته به رشد باکتری در راکتورها: فرایند رشد معلق و پیوسته
فرآیند رشد معلق
باکتری ها به صورت معلق در راکتور رشد می کنند بدون اینکه هیچ گونه پشتیبانی رسانه ای مانند فرآیند لجن فعال را فراهم کنند. در فرآیند تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال، مواد آلی موجود در فاضلاب با استفاده از میکروارگانیسم های هوازی هضم می شوند. برای واکنش بیولوژیکی بین میکروارگانیسم‌های موجود و مواد آلی فاضلاب‌های صنعتی و بهداشتی، هوا به مخازن تزریق می‌شود. مایع تولید شده از این روش عاری از سایر جامدات و مواد آلی است.
فرآیند رشد پیوسته
در اینجا رشد میکروارگانیسم به عنوان یک بیوفیلم روی سطح پکینگ مدیا ارائه شده در راکتور مانند فیلترهای چکنده رخ می دهد. پکینگ مدیا می تواند از شن های شکسته یا سنگ هایی ساخته شود که سطح بسیار بالایی را در واحد حجم ارائه می دهند. پکینگ می تواند در راکتور ثابت شود، مانند فیلتر چکنده، که به عنوان راکتور فیلم ثابت (IFAS) نامیده می شود یا می تواند رسانه متحرک باشد که در بیوراکتور بستر متحرک (MBBR) استفاده می شود.
بیشتر بخوانید: پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی
انواع راکتور و روش های تصفیه با استفاده از فرایند لجن فعال
روش تصفیه لجن فعال شامل یک مخزن هوادهی که هوا را به مایع تزریق می کند، یک مخزن ته نشینی که با جدا کردن لجن از آب شفاف تصفیه شده به این روش به ته نشین شدن آب کمک می کند و یک تصفیه مواد نیتروژن دار یا فسفات دار برای تضمین عدم باقی ماندن اکسیژن محلول می شود.
روش های مختلفی برای انجام این کار در تصفیه خانه فاضلاب وجود دارد، که بر اساس شرایط فاضلاب متفاوت است. این روش ها شامل موارد زیر است:
فرآیند تصفیه بیودیسک
فرایند بیودیسک (Biodisk) روشی برای برآوردن نیازهای تصفیه فاضلاب خانگی بدون نیاز به زهکشی است. آب را می توان با کیفیت بالاتر و هزینه های عملیاتی کمتر از روش های تصفیه استفاده کرد. هزینه های عملیاتی برای این تصفیه به طور قابل ملاحظه ای کمتر است و این فرآیند فضای بسیار کمتری را نسبت به یک سپتیک تانک سنتی اشغال می کند. این فناوری تصفیه فاضلاب را سرعت می بخشد.
بیشتر بخوانید: افزایش راندمان تصفیه فاضلاب با سپتیک تانک
فرآیند تصفیه بیوفیلتراسیون
بیوفیلتراسیون یک فرآیند تصفیه فاضلاب است که از فیلتری ساخته شده از مواد خنثی تشکیل شده است. این فیلتر، بستر مناسبی برای رشد میکروارگانیسم ها فراهم می کند. پس از رشد باکتری‌ها و تشکیل بیوفیلم‌ها، میکروارگانیسم‌ها و بیوفیلم‌ها در بستر جذب شده و شروع به تجزیه زیستی می‌کنند.
بیوفیلتراسیون یک فناوری تصفیه فاضلاب است که آب آلوده به فاضلاب را تصفیه می کند. یک فیلتر دانه متوسط ساخته شده از ماسه یا کربن در بیوفیلترها استفاده می شود. بیوفیلتر نیتروژن زائد، ترکیبات فسفر و مواد مغذی را تجزیه می کند. سایر آلاینده های موجود در فاضلاب و همچنین مولکول های کربن آلی توسط این نوع تمیز کردن جذب می شوند. برای بهبود عملکرد، بیوفیلتر در معرض ضد عفونی تصفیه آب قرار می گیرد و اطمینان حاصل می شود که آب برای مصرف ایمن است.
بیشتر بخوانید: پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی
فیلترهای چکنده یا تصفیه قطره ای
یک فیلتر چکنده در تصفیه فاضلاب از یک بستر سنگ خرد شده یا قطعات دیگر ساخته شده است. در این روش فاضلاب روی سطح پخش می شود. پاشیدن فاضلاب روی سنگ، سطح را می پوشاند و مایع را هنگام عبور از فیلتر تمیز می کند. هنگامی که فاضلاب به سمت پایین حرکت می کند، لایه ای از میکروارگانیسم ها روی سطح بستر تشکیل می شود. میکروارگانیسم ها به مواد زیستی متصل می شوند تا مواد اکسیژن را از فاضلاب بگیرند. تا 85 درصد از آلاینده های موجود در آب با فیلترهای قطره ای حذف می شوند.
راکتور بیوفیلم بستر متحرک (MBBR)
در این فرآیند از بسته هایی استفاده می شود که در مخزن هوادهی شناور هستند. میکروارگانیسم ها روی این بسته های شناور رشد می کنند. این پک ها می توانند به کمک هوادهی عمیق در محیط هوازی حرکت کنند و در محیط بی هوازی با استفاده از همزن مکانیکی می توانند اقدام کنند.
در تصفیه فاضلاب، فناوری MBBR یکی از چندین نوع راکتور است. بیوفیلم پلی اتیلن در این روش برای ترکیب حوضه های تصفیه فاضلاب متحرک و هوادهی استفاده می شود. حامل زیستی کارآمد است و سطح را حفظ می کند و در عین حال باعث رشد باکتری های مورد نیاز برای تجزیه زباله می شود. این میکروارگانیسم ها مسئول تجزیه زیستی با سرعت بالا هستند. MBBR به طور قابل توجهی کوچکتر و قابل گسترش تر از سیستم های قابل مقایسه است.
فرآیند راکتور بیولوژیکی غشایی (MBR)
برخی از راکتورهای تصفیه خانه می توانند آب با کیفیت بالاتر را تصفیه کنند که به عنوان آب آبیاری استفاده می شود. این بیوراکتور همچنین می تواند تصفیه خانه های قدیمی که نمی تواند از تجهیزات قدیمی استفاده کند را ارتقا دهد. در این روش تصفیه فاضلاب از نوعی سیستم غشایی در مخزن استفاده شده است. با انجام هوادهی در فاضلاب و پس از انجام یک واکنش بیولوژیکی بین میکروارگانیسم ها و باکتری ها، مواد توده ای تشکیل شده و در فاضلاب شناور می مانند. با عبور پساب از این غشاها، ذرات جرمی در راکتور ماندگار می شوند و آب شفاف به چرخه مصرف باز می گردد.
برای تصفیه زباله، MBR ممکن است در ترکیب با فرآیند لجن فعال استفاده شود. بیوراکتور جزء مایع مخلوط زباله را کاهش می دهد و به آن اجازه می دهد تا با فرآیند لجن فعال تصفیه شود. واحد فیلتر MBR معمولاً یا یک سیستم داخلی یا غوطه ور یا یک سیستم جریان جانبی خارجی است.
