تصفیه فاضلاب به روش USBF

admin ۲۵ مرداد ۱۳۹۳ Water and Wastewater , 358

تصفیه فاضلاب به روش   USBF چیست ؟
USBF
Up flow Sludge Blanket Filtration
سیستم تصفیه فاضلاب به روش فیلتراسیون با کیک لجن و جریان رو به بالا
معرفی تصفیه فاضلاب به روش USBF:‌
فرآیند تصفیه فاضلاب  USBF حاصل بیش از چهل سال تحقیق، آزمایش و تجارب عملی می‌باشد. این فرآیند یک سیستم لجن فعال متعارف است که با یک منطقه بی‌هوازی و یک کیک فیلتر لجن با جریان رو به بالا ترکیب شده و در یک بیوراکتور یکپارچه گرد هم آمده است. سیستم پی در پی و مدولار USBF ، به طور ویژه فضای کمتری گرفته و اجزای محرک بسیار کمتری دارد. نتیجه امر یک سیستم کارآمد تصفیه فاضلاب می‌باشد که هزینه نگهداری و راهبری پایینی دارد. تکنولوژی تصفیه فاضلاب  USBF ماهیتاً محدودیت ظرفیت نداشته و در رنج گسترده‌ای از کاربردها قابل مصرف می‌باشد.

 

تصفیه‌خانه‌های بسیاری جهت تصفیه فاضلابهای مسکونی و بهداشتی، واحدهای صنعتی، صنایع غذایی و کشاورزی طراحی و اجرا شده‌اند و به خوبی با این تکنولوژی در حال بهره‌برداری هستند. طراحی با ظرافت، سادگی و به صرفه بودن این سیستم تاثیری برجسته بر صنعت تصفیه فاضلاب گذاشته است. به طوریکه در گزارش سال ۱۹۹۵ مرکز توسعه صنعتی سازمان ملل متحد
(United Nations Industrial Development Organization) ، دکتر لادنس.ک.وانگ در مورد سیستم جمله زیر را بیان نمود:
(این هنر جدید، یک انقلاب مهم در زمینه فرآیند مهندسی محیط زیست می‌باشد).
کلیات:
تکنولوژی تصفیه فاضلاب  USBF به طور انحصاری سه الگوی جدید را جهت افزایش راندمان و کاهش هزینه‌ها ترکیب می‌نماید:
۱ — UP Flow Sludge Blanket Filtration (USBF)
(سیستم فیلتراسیون جریان رو به بالا با بستر لجن)
امروزه ته‌نشینی، متداول‌ترین تکنیک جداسازی جامدات معلق از فاضلاب می‌باشد. نرخ پایین جداسازی در سیستمهای رایج، بازده راکم و مدت زمان لازم را بالا می‌برد و مستلزم مخازن بزرگ و دیگر تجهیزات می‌باشد. در تکنولوژی تصفیه فاضلاب  USBF با بکارگیری یک فیلتراسیون با جریان رو به بالا در یک بستر لجن که در یک مخزن زلال‌ساز منشوری یا قیفی شکل قرار گرفته، نرخ جداسازی را سرعت می‌دهیم. USBF
ترکیبی از سلولهای میکروبی و آب از پایین وارد زلال‌ساز می‌گردد و ضمن حرکت رو به بالا، سرعت آنها کاهش می‌یابد تا جائیکه لخته‌هایی از سلولها ثابت و ساکن می‌شوند. این لخته‌ها تشکیل یک بستر کیک مانند لجن داده و به طور موثری ذرات کلوئیدی و دیگر ذرات ریز را فیلتر می‌نمایند. هنگامیکه لخته‌ها بزرگ و سنگین می‌گردند،‌ به پایین زلال‌ساز فرود می‌آیند و از آنجا توسط پمپ به ناحیه بی‌هوازی برگشت داده می‌شوند.
۲- غلظت بالای لجن                                                        ۲- [High Sludge Concentration]
تمام تصفیه‌خانه‌های متعارف در غلظتهای متوسط یا پایین لجن عمل می‌نمایند. واحدهای USBF در غلظتهای بالا عمل می‌نماید که باعث می‌گردد راندمان فیلتراسیون با بستر لجن بالا رفته و شرایطی ایجاد گردد که تعداد سلولهای میکروبی که در جستجوی غذا- ماده آلی- هستند، در فاضلاب افزایش یابد. با گرسنه نگهداشتن توده زنده (Biomass) و یا فوق فعال‌سازی (Superactivated) آنها، سلولهای میکرو در کمبود مواد غذایی به سراغ طیف گسترده‌تری از مواد آلی می‌دوند که این طیف گسترده‌تر شامل موادی می‌شود که در روشهای دیگر غیرقابل تجزیه بیولوژیکی تصور می‌شوند.
۳- انجام کلیه فرآیندها در یک بیوراکتور:
۳ — (All Processes Integrated Into One Bioreactor)
تمامی تکنولوژیهای  تصفیه فاضلاب متعارف، مراحل هوادهی، ته‌نشینی، نیتریفیکاسیون، دینیتریفیکاسیون، زلال‌سازی و تغلیظ و تثبیت لجن را در قسمتهای جداگانه‌ای انجام می‌دهند. اما در تکنولوژی USBF کلیه این مراحل در یک بیوراکتور فشرده صورت می‌پذیرد که نتیجتاً هزینه و اندازه تجهیزات، کاهش می‌یابد.
شرح فرآیند تصفیه فاضلاب به روش USBF :
عملکرد یک تصفیه‌خانه بسیار ساده بوده و پس از راه‌اندازی به خودی خود قابل تنظیم می‌باشد. فاضلاب داخل بخش بی‌هوازی می‌گردد و در آنجا با لجن بازگشتی از کف مخزن ته‌نشینی ترکیب می‌گردد. پس از این اختلاط، جریان به صورت نهر گونه ( Plug Flow) از قسمت پایین وارد قسمت هوادهی بیوراکتور می‌گردد.
پس از هوادهی، یک جریان از مخلوط مایع فاضلاب وارد قسمت پایین زلال‌سازی می‌گردد. در آنجا بستر لجن، لخته‌های لجن را جذب کرده و آب را از فیلتر لجن عبور می‌دهد. پس از جداسازی، آب تمیز از روی سطح توسط یک لاندر جمع‌آوری شده و از سیستم خارج می‌گردد. جهت تکمیل چرخه داخلی، لجن فعال جمع‌آوری شده در کف زلال‌ساز به قسمت بی‌هوازی در ورودی بیوراکتور بازگشت داده می‌شود.
مزایا تصفیه فاضلاب به روش USBF:
۱- کاهش هزینه سرانه تصفیه  فاضلاب :
ایده متمرکز نمودن کلیه قسمتها در یک بیوراکتور واحد تجهیزات اضافی را کاهش داده و نیز نیاز به زمین را به حداقل می‌‌رساند.
۲- کاهش هزینه‌های راهبری و نگهداری
طراحی فشرده، به حداقل رساندن قطعات متحرک، ساختار مدولار و هیدرولیک خود راهبر باعث گردیده تا تجهیزات نظارتی کاهش یافته و هزینه‌های راهبری و نگهداری کاهش یابد.
۳- کاهش مواد غذایی
راندمان بالای تصفیه سبب گردیده تا مقدار نیتروژن و فسفر و نیز BOD5 و T.S.S در پساب خروجی به کمتر از ۱۰ میلی‌گرم در لیتر کاهش یابد.
۴- لجن مازاد کمتر و تثبیت شده‌ تر:
بارگذاری پایین میکروبیولوژیکی منجر به سن بیشتر لجن می‌گردد که خود باعث تولید لجن مازاد کمتر و پایدارتر (تثبیت شده‌ تر) می‌شود. پس از تصفیه پاتوژنها (و گاهی نیز به طور مستقیم) می‌توان از این لجن مازاد به عنوان کود استفاده نمود.
۵- بی‌بو بودن فرآیند تصفیه فاضلاب به روش USBF:
شرایط هوازی در طول بیوراکتور و سن زیاد لجن به طور مناسبی احتمال ایجاد بو را از بین می‌برد. تصفیه‌خانه‌های با سیستم USBF می‌توانند در محیطهای آلوده بدون هیچ تاثیر سوئی قرار گیرند.
۶- انعطاف هیدرولیکی تصفیه فاضلاب به روش USBF:
شکل منشوری یا مخروطی زلال‌ساز نه تنها اجازه می‌دهد که سایر فرآیندهای تصفیه در اطراف آن صورت پذیرد، بلکه انعطاف هیدرولیکی بسیار مناسبی را ایجاد می‌نماید. تکنولوژی USBF به خوبی جریانهای مازاد (Peak) را در یک حالت خود به خودی کنترل می‌نماید. بدین نحو که با افزایش میزان جریان، بستر لجن بالاتر رفته و سطح فیلتراسیون بیشتری در مخروط زلال‌ساز ایجاد می‌شود.
۷- طراحی مدولار و قابل انعطاف تصفیه فاضلاب به روش USBF:
در هنگام نیاز می‌توان بر حسب پروژه ظرفیت بهره‌برداری را افزایش داد و به تصفیه‌خانه واحدهایی مشابه اضافه نمود. واحدهای جدید حتی می‌توانند به قسمتهای موجود افزوده شوند.
۸- آبگیری لجن پیشرفته:
سن بیشتر لجن عملکرد دستگاههای آبگیر لجن را بهبود بخشیده و کیفیت بهتری را باعث می‌شود.
۹- ثبت شده و به اثبات رسیده:
روش نه تنها ثبت شده است،‌ بلکه در عمل نیز در هزاران تصفیه‌خانه در سراسر جهان به کار گرفته شده است