تصفيه فاضلاب به روش SBR در سیستم های تصفیه فاضلاب گراف

 روش‌های تصفیه فاضلاب
به طور کلی تصفیه فاضلاب به سه روش فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی صورت می پذیرد که در زیر شرح داده شده است.

۱:تصفیه فاضلاب فیزیکی
در طی این فرایند از خواص فیزیکی مواد برای حذف آلاینده ها استفاده می شود.
مانند: آشغال گیری، دانه گیری، ته نشینی و فیلتراسیون

۲:تصفیه فاضلاب شیمیایی
در طی این روش برای حذف آلاینده های فاضلاب، از واکنش‌ها و مواد افزودنی شیمیایی استفاده می گردد.
مانند: انعقاد و لخته سازی، تنظیم PH و تبادل یونی
۳: تصفیه فاضلاب بیولوژیکی
در این روش از فرایندهای بیولوژیکی برای حذف آلاینده ها استفاده می شود و میکرو ارگانیسم های زنده نقش اساسی را به عهده دارند.
این میکروارگانیسم ها خود به دو دسته‌ی هوازی و بی هوازی طبقه بندی می‌گردند:
۳-۱:بی هوازی
در فرایند تصفیه فاضلاب بی هوازی عملیات حذف آلاینده ها توسط میکروارگانیسم‌های بی هوازی و بدون حضور اکسیژن صورت می پذیرد. مانند: روش UASB-FBR-ASBR و سپتیک تانکهای رایج
۳-۲: هوازی
در فرآیند تصفیه فاضلاب هوازی، میکرو ارگانیسم های هوازی جهت حذف آلاینده ها به اکسیژن نیاز دارند.
مانند: لجن فعال-هوادهی گسترده RBC-MBR- و SBR
در ادامه به تفصیل به شرح تکنیک SBR پرداخته می شود.
روش تصفیه فاضلاب SBR
SBR مخفف واژه Sequence Batch Reactor می باشد. این روش را می‌توان یک سیستم لجن فعال پر و خالی شونده با رآکتور متوالی منقطع نامید.
در این روش فاضلاب جهت تصفیه به یک رآکتور منقطع واحد انتقال می یابد تا آلاینده های آن حذف شده و سپس پساب تصفیه شده تخلیه می گردد.
مزایای این روش در حذف مواد مغذی و آلاینده باعث شده که امروزه برای تصفیه خانه های بزرگ (تا حدود ۲۰۰۰۰ مترمکعب در شبانه روز) مورد استفاده قرار گیرد.
برای تصفیه فاضلاب شهری به روش SBR حداقل ۲ حوضچه (مخزن) مورد نیاز می باشد. در زمان‌هایی که در یک حوضچه واکنش‌های مربوط به عملیات تصفیه فاضلاب بیولوژیکی صورت می گیرد، حوضچه دیگر نقش ذخیره‌ی جریان ورودی را دارد.
یکی از مهم‌ترین مزایای این روش صورت پذیرفتن عملیات متعادل سازی و زلال سازی اولیه و ثانویه در همین دو حوضچه است و واحدهای جداگانه برای انجام این عملیات مورد نیاز نمی باشد.
زلال سازی اولیه در حوضچه اول (ذخیره فاضلاب) و متعادل سازی و زلال سازی ثانویه در حوضچه دوم (رآکتور هوادهی) صورت می پذیرد.
بین سال‌های ۱۹۱۴ تا ۱۹۲۰ برای تصفیه فاضلاب از روش SBR با عنوان سیستم های پر و خالی استفاده می گردید و بکارگیری این روش در اواخر دهه‌ی ۵۰ و اوایل دهه‌ی ۶۰ میلادی، همزمان با پیشرفت تکنولوژی مجدداً رونق گرفت.
پیشرفت در تجهیزات هوادهی و سیستم های کنترلی و بکارگیری آنها در سیستم های SBR باعث برتری آن در مقایسه با روش لجن فعال متعارف گردید.
در گزارش سال ۱۹۸۳ آژانس محیط زیست آمریکا اشاره شده است که بین سیستم تصفیه فاضلاب SBR با سیستم لجن فعال متعارف، اختلافی وجود ندارد، فقط این سیستم به جای آنکه با فضا عمل نماید، با زمان عمل می کند.
تفاوت بین دو تکنولوژی این است که در سیستم SBR با یک کنترل توالی زمان، عملیات متعادل سازی و تصفیه فاضلاب بیولوژیکی و زلال ساز ثانویه در یک حوضچه (رآکتور هوادهی) صورت می پذیرد و این رآکتورها عملاً زلال ساز اولیه را نیز در خود شامل می شوند؛ ولی در سیستم لجن فعال متعارف، هر یک از فرایندهای فوق باید در یک مخزن جداگانه صورت پذیرد.

معرفی پکیج تصفیه فاضلاب گراف
کمپانی Graf از سال ۲۰۰۰ میلادی با بهره گیری از تکنولوژی پیشرفته موفق به طراحی و ساخت پکیج های تصفیه فاضلاب SBR گردید.
متخصصان کمپانی Graf در مراحل طراحی و ساخت این پکیج ها همواره به کاربری آسان و حذف تجهیزات پیچیده‌ی مکانیکی و الکترونیکی و نیز کاهش مصرف انرژی، به عنوان اصول طراحی و نیاز این گونه پکیج ها، نگاه ویژه ای داشته اند. محصول تولید شده با داشتن ویژگی های فوق به راحتی قابل استفاده برای مصارف کم حجم و خانگی است و با دارا بودن قابلیت مدولار شدن مخازن، می‌توان آنها را برای تصفیه فاضلاب در حجم بالاتر نیز به کار برد.
همواره هنگام مقایسه روش‌های تصفیه فاضلاب، از SBR به عنوان یک روش پرهزینه و با مصرف انرژی زیاد نام برده می شود. در حالی که در سیستم تصفیه فاضلاب این کمپانی با بهره گیری از کیت کنترلی پیشرفته، برای مدیریت و راهبری سیستم و استفاده از تکنیک air lift برای نقل و انتقال فاضلاب و لجن، عملاً معایب روش SBR، تبدیل به محاسن این پکیج ها گردیده و در مقایسه با سیستم های تصفیه فاضلاب مشابه، دارای مزایای بسیاری می باشد که در ادامه به آنها اشاره می گردد.

شکل ۱: پکیج تصفیه فاضلاب گراف

 شرح مراحل فرآیند SBR در پکیج های تصفیه فاضلاب گراف
در تصفیه با روش SBR همواره دو مخزن مورد نیاز می باشد که مخزن اولیه محل ته نشینی و جمع آوری لجن است و مخزن ثانویه رآکتور هوادهی یا SBR نامیده می شود. عملیات تصفیه در تکنیک SBR در پنج مرحله صورت می پذیرد.
مرحله اول: فاز پر شدن و ته نشینی اولیه
در مرحله اول فاضلاب به صورت ثقلی وارد مخزن اول می شود و پس از سپری شدن زمان ته نشینی اولیه با تکنیک air lift به مخزن ثانویه انتقال می یابد. این عملیات را می‌توان زلال سازی اولیه نیز نامید.
مرحله دوم: فاز هوادهی
فاضلاب موجود در مخزن ثانویه هوادهی می گردد و میکروارگانیسم های هوازی فعال شده و عملیات تصفیه بیولوژیکی آغاز می شود .
حجم فاضلابی که از مخزن اول به دوم انتقال می یابد در تمامی سیکل ها یکسان می باشد، به این عملیات متعادل سازی می گویند .

شکل ۲: فاز پر شدن و ته نشيني اوليه

مرحله سوم : فاز استراحت
عملیات زلال سازی ثانویه در این فاز و در مخزن ثانویه صورت می پذیرد، به گونه ای که پس از اتمام عملیات هوادهی طی مدت زمان مشخص لجن حاصل شده از فرآیند تصفیه هوازی، ته نشین می گردد و عملاً تصفیه در این مرحله به اتمام می رسد.

شکل ۳: فاز هوادهی

مرحله چهارم: فاز تخلیه
پس از ته نشینی لجن در کف مخزن، مایع روئین که عاری از مواد آلاینده بوده و تا حد قابل قبولی صاف و بدون بو می باشد به سمت بیرون انتقال می یابد.

شکل ۴: فاز استراحت

شکل ۵: فاز تخليه

مرحله پنجم: فاز برگشت لجن
پس از تخلیه پساب، لجن ته نشین شده در مخزن ثانویه به مخزن اولیه انتقال می یابد و در مخزن اولیه از آن به عنوان لجن فعال برای تکمیل عملیات تصفیه فاضلاب بی هوازی استفاده می‌گردد.

شکل ۶: فاز برگشت لجن