تصفیه فاضلاب به روش ABR یک سپتیک تانک بهبود یافته است که از یک سری بافل برای جدا سازی محفظه های آن استفاده می شود. این روش برای تصفیه فاضلاب شهری و فاضلاب صنعتی کارامد نشان داده است. اساس کار پکیج تصفیه فاضلاب ABR، قیمت آن، کاربرد ها و ملاحظات طراحی این پکیج در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است.
پکیج تصفیه فاضلاب به روش ABR
مخزن بی هوازی بافل دار یکی از روش های تصفیه فاضلاب به روش زیستی بی هوازی است. در این روش مخزن تصفیه به بخش های مختلفی به وسیله بافل ها (تا 8 قسمت) تقسیم بندی می شود تا فاضلاب از پتوی لجن عبور کرده و تصفیه شود.
در روش ABR به دلیل این که زمان ماند لجن (SRT) از زمان ماند هیدرولیکی (HRT) جدا است، این فرآیند با کاهش کارآمد COD و جامدات و حجم لجن کم همراه است. با توجه به اینکه در تصفیه به روش ABR از باکتری های بی هوازی استفاده می شود، بنابراین نیازی به تجهیزات هوادهی نیست و در هزینه های ساخت و بهره برداری و همینطور در بحث مصرف انرژی به صرفه تر است. همانند سپتیک تانک در تصفیه فاضلاب به روش ABR از فرآیند فیزیکی (ته نشینی) و بیولوژیکی (بی هوازی) برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود.
اساس کار تصفیه فاضلاب به روش ABR
پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی به روش ABR شامل یک مخزن با بافل هایی است که آن را به قسمت های مختلف تقسیم می کند. فاضلاب پس از ورود به این مخزن مجبور به حرکت به سمت بالا و به سمت پایین می شود و در راه خود با لجن باقی مانده بر روی سطح که خود پر از میکرواورگانیسم های بی هوازی برای تجزیه مواد آلی است در تماس می باشد که منجر می شود تا فرآیند تصفیه فاضلاب در این روش بهبود یابد.
مجزا بودن سن لجن از زمان ماند هیدرولیکی باعث می شود تا در مدت زمان اندکی بازدهی بالایی در تصفیه فاضلاب داشته باشد. روش تصفیه بی هوازی ABR نرخ حذف بالایی در جامدات معلق و نرخ لجن تولیدی کمی دارد که از مزایای مهم این روش تصفیه است. پکیج تصفیه بیولوژیکی فاضلاب ABR به سادگی ساخته می شود و به آسانی مورد بهره برداری قرار می گیرد همچنین در برابر شوک های هیدرولیکی و شوک مواد آلی بسیار مقاوم است. با این وجود فاضلاب و لجن تولید شده در این روش به تصفیه بیشتری نیاز دارد.
کاربرد پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی ABR
پکیج ABR برای فاضلاب های مختلفی از جمله فاضلاب های صنعتی سنگین مناسب است اما بازده آن با افزایش بار آلی افزایش پیدا می کند. بنابراین این پکیج تصفیه فاضلاب به طور خاص برای فاضلاب هایی که حاوی مقادیر زیادی از جامدات معلق و نسبت CODبه BOD پایینی هستند مناسب است.
روش تصفیه بیولوژیکی ABR بیشتر برای تصفیه خانه های فاضلاب غیر متمرکز و به همراه فرآیند های دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. یک تصفیه خانه فاضلاب غیر متمرکز شامل ته نشین کننده بیوگاز، مخزن ABR، فیلتر های بی هوازی همراه با استفاده از روش زیست پالایی و مخزن تصفیه نهایی می شود. BOD در این روش می تواند تا 90 درصد حذف شود که بسیار کارامد تر از روش هوازی است.
ملاحظات طراحی روش تصفیه فاضلاب ABR
روش ABR ترکیبی از سپتیک تانک، راکتور بی هوازی بستر متحرک و راکتور بی هوازی با جریان بالا رونده یا تصفیه فاضلاب به روش UASB است. تفاوت روش ABR با روش UASB در این است که در تصفیه فاضلاب به روش ABR نیازی نیست که پتوی لجن معلق شود و همچنین به نگهداری لجن نیازی نیست چرا که بخشی از لجن فعال که از یک محفظه شسته می شود در محفظه بعدی به دام می افتد.
بیشتر بخوانید: مخزن عمودی ایستگاه پمپاژ چیست؟
مخزن ته نشینی جامدات معلق
بخش عظیمی از جامدات معلق در مخزن ته نشینی در ابتدای پکیج تصفیه ABR حذف می شوند. پکیج های تصفیه فاضلاب ABR کوچک معمولا دارای یک محفظه ته نشینی یکپارچه هستند اما فرایند ته نشینی اولیه ممکن است در یک مخزن ته نشینی جدا یا در سپتیک تانک مجزا انجام شود. طرح های بدون بخش ته نشینی معمولا برای تصفیه خانه های متمرکز که در آن از سایر روش ها نیز استفاده می شود مورد بهره برداری قرار می گیرد.
سرعت هیدرولیکی فاضلاب ورودی به پکیج تصفیه
پکیج ABR برای دبی ورودی 2 تا 200 متر مکعب بر روز قابلیت طراحی دارد. پارامتر های اساسی طراحی مانند زمان ماند هیدرولیکی 48 تا 72 ساعت، سرعت جریان کم تر از 0.6 متر بر ثانیه و تعداد محفظه های 3 تا 6 از دیگر پارامتر های طراحی دستگاه تصفیه فاضلاب به روش ABR هستند.
اتصالات و لوله ها
ارتباط بین محفظه ها از طریق لوله و یا بافل صورت می گیرد و همچنین دسترسی به همه محفظه ها الزامی است چرا که باید بازدید و نگهداری به شکل دائم انجام شود. معمولا گاز تولید شده در روش ABR جمع اوری نمی شود زیرا حجم تولیدی گاز کم است، با این حال باید هوا کش برای خروج گاز های تولید شده در مخزن ABR تعبیه شود.
حذف موثر مواد آلی با میکروارگانیسم ها
فاضلاب از قسمت پایینی مخزن وارد می شود و برای ورود به محفظه بعدی باید از لجن ها عبور کرده و رو به بالا حرکت کند. بنابراین جریان رو به بالا باعث ته نشینی مواد سنگین تر می شود. هنگامی که فاضلاب از روی لجن عبور می کند، تماس بسیار قوی بین میکرو اورگارنیسم های تجزیه کننده در لجن و فاضلاب ورودی شکل می گیرد.
ساخت مخزن سپتیک با ابعاد مختلف
جریان فاضلاب ورودی در این پکیج نباید از 2 متر در ثانیه فراتر رود. جریان های بالاتر منجر به ساخت مخزن های بزرگ و کم عمق می شود به همین دلیل برای استفاده در تصفیه خانه های بزرگ کاربردی نیستند. در طی فرآیند بی هوازی گاز متان از همان ابتدای فرایند تولید می شود که در صورت اقتصادی بودن می توان ان را جمع آوری کرد و در غیر این صورت باید از هوا کش های مناسب برای اطمینان از خروج این گاز استفاده کرد. برای افزایش کارایی پکیج تصفیه ABR می توان در آخرین مرحله از فیلتر های بی هوازی استفاده کرد.
عملکرد پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی ABR
COD یا اکسیژن خواهی شیمیایی در این روش بین 65 تا 90 درصد و BOD در حدود 75 تا 95 درصد حذف می شود که در مقایسه با سپتیک تانک با راندمان حذف 30 تا 50 درصد عملکرد بهتری دارد. بیشتر جامدات ته نشین شونده در همان محفظه های ابتدایی حذف می شوند که معادل 50 درصد از کل جامدات معلق است.
بهره برداری و نگهداری از پکیج تصفیه فاضلاب به روش ABR
پکیج تصفیه فاضلاب ABR به یک راه اندازی چند ماهه نیاز دارد تا به حداکثر ظرفیت خود برای تصفیه فاضلاب برسد. با اضافه کردن کود های حیوانی و یا لجن سپتیک تانک می توان زمان راه اندازی ABR را کاهش داد. اما به طور کلی شروع کار با یک چهارم جریان روزانه و سپس اضافه کردن تدریجی جریان می تواند عملکرد راکتور را به حداکثر برساند. از آن جایی که زمان راه اندازی ABR طولانی است نباید برای پروژه هایی که نیاز به سیستم تصفیه فوری دارند مورد استفاده قرار بگیرد. همچنین نباید مواد شیمیایی سنگین به داخل آن تخلیه شود.
بیشتر بخوانید: نکات مهم در بهره برداری و نگهداری از پکیج تصفیه فاضلاب
کاربرد پکیج تصفیه فاضلاب ABR
روش تصفیه ABR انعطاف پذیری بالایی دارد و برای مقیاس های کوچک تا بزرگ قابلیت طراحی و اجرا دارد. همچنین برای تصفیه فاضلاب صنعتی استفاده از این روش کارآمد است. استفاده از پکیج تصفیه ABR برای مکان هایی که با محدودیت زمین مواجه هستند مناسب است زیرا عموما به صورت دفنی مورد بهره برداری قرار می گیرند. اما با این حال باید در مکانی تعبیه شود که برای تخلیه با کامیون دسترسی مناسبی وجود داشته باشد. بهتر است در مناطقی با سطح آب زیر زمینی بالا یا مستعد سیل از این پکیج استفاده نشود چرا که نفوذ آب باعث کاهش راندمان تصفیه شده و همچنین ممکن است باعث آلودگی آب های زیر زمینی شود.
قیمت پکیج تصفیه فاضلاب ABR
پکیج های تصفیه فاضلاب به روش ABR عمدتا ارزان قیمت هستند و قیمت آن به جنس و ابعاد طراحی بستگی دارد. از آنجایی که از نیروی برق استفاده نمی کنند بسیار ساده ساخته و مورد بهره برداری قرار می گیرند و عموما از سایر پکیج های تصفیه ارزان تر هستند. این پکیج قابلیت ساخت در داخل کشور را دارد البته نیاز به دانش فنی و مهندسی خاصی دارد.
