پکیج تصفیه فاضلاب یا دستگاه تصفیه فاضلاب بعنوان حالت پیشرفته سپتیک تانک ، سیستمی متمرکز است که برای تصفیه انواع فاضلاب ساخته میشود. طراحی پکیج تصفیه فاضلاب عامل مهمی برای خرید مشتری است. که ما در این مقاله به طراحی پکیج تصفیه فاضلاب می پردازیم.جنس ساخت بدنه این دستگاه ها می‌تواند فلزی، پلی اتیلنی و یا کامپوزیتی باشد.این سیستم‌ها قادر به تصفیه انواع فاضلاب های جامد و مایع هستند.  از آنها میتوان برای تصفیه پساب خروجی از مجتمع های مسکونی، تجاری، بیمارستان ها، پتروشیمی ها، پالایشگاه ها و انواع صنایع مختلف استفاده کرد.

طراحی پکیج تصفیه فاضلاب به چه عواملی بستگی دارد؟

دستگاه تصفیه فاضلاب به  مجموعه اقداماتی که جهت زدایش یا کاهش مواد آلاینده موجود در فاضلاب به کار می رود گفته می شود. به طوری که از پساب تولیدی بتوان به طور سالم و مطمئن برای مصارف کشاورزی یا تخلیه به ابهای جاری و یا مقاصد دیگر استفاده مجدد نمود.در طراحی پکیج تصفیه فاضلاب عوامل زیادی تاثیر دارد. ما در مقاله به صورت کلی عوامل موثر را توضیح می دهیم.عوامل موثر در طراحی پکیج تصفیه فاضلاب:

مواد موثر در عملکرد فرآیند تصفیه فاضلاب

1. مواردی که به پکیج تصفیه فاضلاب را حذف می کند
2. کارایی سیستم پکیج تصفیه فاضلاب
3. فرایندهای مورد استفاده در ساخت پکیج تصفیه فاضلاب
4. انواع پکیج تصفیه فاضلاب بر حسب جنس و متریال سازه
5. واحد و اجزای پکیج تصفیه فاضلاب
6. عوامل موثر در طراحی پکیج تصفیه فاضلاب

1-   مواد موثر در عملکرد فرآیند تصفیه فاضلاب

مواد منعقد کننده و لخته کننده.

فاضلاب حاصل از فرآیندهای صنعتی شامل آلودگی های مختلفی به اشکال محلول و حل نشده است. فرآیندهای مکانیکی مانند فیلتراسیون ، رسوبگذاری یا شناور سازی باید اعمال شود تا آلاینده های موجود در فاضلاب قبل از تخلیه در سیستم فاضلاب زیر حد مجاز قرار گیرند.

استفاده خاص از منعقد کننده ها و لخته ها جداسازی ذرات معلق ، جامدات و لجن از فاضلاب را بهینه می کند ، بدون این مواد افزودنی شیمیایی نمی توان این آلاینده ها را با استفاده از روش های شناور سازی یا رسوبگذاری از آب جدا کرد.

طیف گسترده ای از منعقد کننده های آلی و غیرآلی و همچنین نمک های مختلف Al را برای حذف فسفر ، سولفات ها و سایر اجزای مهم (به عنوان مثال F ، As) ارائه می دهد. علاوه بر این ، عوامل جذب ویژه باعث کاهش COD ، BOD ، HC و عوامل رنگ آمیزی در تصفیه خانه های فاضلاب می شوند.

علاوه بر طیف گسترده ای از محصولات پودری ، کوریتا همچنین پلیمرهای امولسیونی ، پلیمرهای پراکندگی بدون روغن ، لخته کننده های پایه آب ، محلول های آماده برای استفاده و لخته سازهای بدون آکریل آمید نسل جدید را ارائه می دهد.

شکننده امولسیون.

تجزیه امولسیون ها نقشی اساسی در عملکرد یک فرآیند تصفیه فاضلاب موثر دارد. جدا کردن فقط فاز روغن از فاضلاب امکان تصفیه و تخلیه پساب را فراهم می کند. علاوه بر این ، هنگامی که مقدار آب در روغن کاهش یابد ، حجم روغن جدا شده و هزینه دفع به طور قابل توجهی کاهش می یابد. در برخی موارد ، فرآیند جداسازی روغن و آب ، روغن با کیفیت بالا و قابل فروش را فراهم می کند.

استفاده از شکننده های امولسیون کوریتا و سازگاری سفارشی آنها با فرآیند شما باعث افزایش کارایی سیستم خرد کن امولسیون می شود و در نتیجه بهره وری بالاتر با هزینه کمتری حاصل می شود.

ضد کف کردن

در فرآیندهای صنعتی ، کف اغلب اجتناب ناپذیر است و می تواند دلایل زیادی داشته باشد. کف زیاد می تواند مشکلاتی ایجاد کند و حتی ایمنی عملیاتی را به خطر بیندازد. با استفاده از کفگیر مناسب ، کف خاموش می شود و یا از تشکیل آن جلوگیری می شود.

خوشبو کننده ها.

در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و سیستم های فاضلاب مانند تصفیه خانه های فاضلاب ، گیاهان خرد کننده امولسیون ، مخازن ذخیره و مخازن نگهدارنده ، مواد مختلف یا محصولات تجزیه در فاضلاب بوی نامطبوع ایجاد می کند.

جاذب بویایی کوریتا بوی بد را از بین می برد ، از تشکیل سولفید هیدروژن خورنده جلوگیری می کند و حتی می تواند بوی بد موجود را از H ₂ S از بین ببرد.

2-     موادی که پکیج تصفیه فاضلاب حذف می کند:

نیاز بیوشیمیایی به اکسیژن

تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی یا BOD به میزان اکسیژن محلول مورد نیاز ارگانیسم های بیولوژیک هوازی برای تجزیه مواد آلی به مولکول های کوچکتر گفته می شود. مقادیر بالای BOD نشان دهنده افزایش غلظت مواد قابل تجزیه زیست موجود در فاضلاب است و می تواند در اثر ورود آلاینده هایی مانند ضایعات مدفوع ، تمیز کردن و شستشو از فرآوری مواد غذایی یا رواناب کود ایجاد شود.

نیترات ها و فسفات ها

اگر مقادیر زیادی نیترات و یا فسفات از فاضلاب خارج نشود و این مواد مغذی در محیط های محلی تخلیه شوند ، می توانند منجر به افزایش BOD و رشد گسترده علف های هرز ، جلبک ها و فیتوپلانکتون ها شوند. این بیشتر می تواند منجر به فرسایش یا از بین بردن اکسیژن زدایی در بدن آب شود ، ارگانیسم ها را از بین ببرد و به طور بالقوه منجر به هیپوکسی یا مناطق مرده محیطی شود.

عوامل بیماری زا

عوامل بیماری زا باکتری ها ، ویروس ها ، قارچ ها یا هر میکروارگانیسم دیگری است که می تواند در فاضلاب وجود داشته باشد و منجر به انواع مشکلات سلامتی از جمله بیماری حاد ، مشکلات گوارشی شدید یا مرگ شود. وقتی فاضلاب خانگی یا صنعتی حاوی این عوامل بیماری زا مضر باشد و تصفیه نشود ، می تواند بیماری ها و بیماری هایی مانند وبا ، اسهال خونی ، سالمونلوز ، هپاتیت A ، بوتولیسم و ​​ژیاردیازیس را گسترش دهد ، به چند مورد

فلزات

بیشتر در فاضلاب در نتیجه صنایع مختلف ، فرآیندهای تولید یافت می شود ، وقتی با غلظت زیاد در فاضلاب بماند ، فلزات می توانند آسیب زیادی به محیط زیست و سلامت انسان وارد کنند. آنها به ویژه آسیب ندیده اند زیرا تجزیه نمی شوند و تمایل به تجمع دارند و باعث ایجاد محیط های سمی می شوند.

مواد جامد معلق

مواد جامد معلق (TSS) موجود در فاضلاب ، مواد جامد آلی و معدنی معلق در آب ، می توانند مانند بسیاری دیگر از آلاینده های ذکر شده به حیات آبزیان آسیب برسانند. در صورت استفاده مجدد از فاضلاب برای فرآیندی ، آنها همچنین می توانند مشکل ساز شوند ، بنابراین بسته به این که آیا شما نیاز به تخلیه فاضلاب خود در تصفیه خانه های عمومی (POTW) یا محیط یا استفاده مجدد از فاضلاب برای فرآیند دارید ، تعیین می کند که مضر است TSS خواهد بود. TSS می تواند سطح اکسیژن را در محیط های آبی کاهش داده و حشرات را از بین ببرد. آنها همچنین می توانند لوله کشی و ماشین آلات را مقیاس بندی و ناپاک کنند.

کل مواد جامد محلول

جامدات جامد محلول (TDS) هر آنیون ، کاتیون ، فلز ، مواد معدنی یا نمکی است که در فاضلاب یافت می شود. آنها می توانند باعث مشکلات مربوط به زندگی آبزیان ، آبیاری و محصولات زراعی شوند و همچنین می توانند به آبهای زیرزمینی نفوذ کنند. TDS تقریباً از هر صنعتی می تواند در فاضلاب تولید شود.

مواد شیمیایی مصنوعی

وقتی از سموم دفع آفات و سایر مواد شیمیایی در فرآیند تولید استفاده / ساخته می شود ، می تواند از طریق فاضلاب به انسان و محیط منتقل شود و به محیط زیست و سلامت انسان آسیب برساند. برخی از مواد شیمیایی متداول موجود در فاضلاب شامل دی اتیل استیل بسترول ، دیوکسین ، PCB ها ، DDT و سایر سموم دفع آفات است. این "برهم زننده های غدد درون ریز" می توانند هورمون های بدن را مسدود کرده و بر عملکردهای کنترل شده این هورمون ها تأثیر بگذارند.

کارایی سیستم پکیج تصفیه فاضلاب

فرآیندهای تصفیه خاص متفاوت هستند ، اما یک فرآیند معمول تصفیه فاضلاب معمولاً شامل مراحل زیر است:

انعقاد

انعقاد فرآیندی است که در آن مواد شیمیایی مختلفی به سپتیک تانک واکنش اضافه می شوند تا مواد معلق فله و سایر آلاینده های مختلف را از بین ببرند. این فرآیند با مجموعه ای از راکتورهای اختلاط آغاز می شود ، به طور معمول یک یا دو راکتور که مواد شیمیایی خاصی اضافه می  کنند تا تمام ذرات ریز موجود در آب را  با ترکیب آنها در ذرات سنگین ترشح شده از بدن خارج کنند. منعقدکننده هایی که بیشترین استفاده را دارند ، آلومینیوم مانند آلوم و کلرید پلی آلومینیوم هستند.

گاهی اوقات یک تنظیم PH جزئی به انعقاد ذرات کمک می کند.

لخته

وقتی انعقاد کامل شد ، آب وارد یک محفظه لخته سازی می شود که در آن ذرات لخته شده به آرامی با پلیمرهای زنجیره بلند (مولکول های بارداری که تمام ذرات کلوئیدی و لخته شده را گرفته و آنها را بهم می کشد) هم زده می شوند  ، ذرات قابل مشاهده و قابل حل می شوند  که شبیه دانه های برف هستند.

رسوب گذاری

تهویه جاذبه (یا بخشی از رسوب فرآیند پکیج تصفیه فاضلاب) به طور معمول یک دستگاه دایره ای بزرگ است که مواد لخته شده و آب به داخل محفظه جریان می یابد و از مرکز خارج می شود. در یک فرایند ته نشینی بسیار آهسته ، آب به سمت بالا بالا می رود و در محیط صاف کننده سرریز می کند ،  اجازه می دهد مواد جامد در پایین صاف کننده در یک پتو لجن قرار بگیرند . سپس مواد جامد به مرکز صاف کننده به لوله ای استوانه ای تبدیل می شوند که در آن اختلاط آهسته صورت می گیرد و لجن از قسمت پایین به داخل یک عمل آوری لجن یا آبگیری خارج می شود.

فرآیند آبگیری با فشار دادن فیلتر یا تسمه تمام آب را از لجن خارج می کند و یک کیک جامد بدست می آورد. آب لجن بر روی پرس قرار می گیرد و بین دو کمربندی که آب را فشرده می کند ، جریان می یابد و سپس لجن را در یک قیف بزرگ قرار می دهند که به یک محل دفن زباله یا مکانی که از لجن استفاده مجدد می کند ، می رود. آب حاصل از این فرآیند معمولاً دوباره مورد استفاده قرار می گیرد و به قسمت جلوی صاف کننده اضافه می شود.

تصفیه

مرحله بعدی به طور کلی اجرای سرریز آب به فیلتر شنی جاذبه است. این فیلترها بخصوص فیلتر شنی مناطق بزرگی هستند که در آن دو تا چهار فوت ماسه قرار می دهند ، که یک شن و ماسه سیلیسی ریز خرد شده و دارای لبه های دندانه دار است. شن و ماسه به طور معمول در فیلتر شنی در عمق دو تا چهار پا نصب می شود ، جایی که محکم بسته بندی می شود. سپس آب تغذیه از آن عبور داده شده  و ذرات را به دام می اندازد .

در سیستم های صنعتی کوچکتر ، شما ممکن است با یک فیلتر شنی چند رسانه ای فشار بسته بندی شده در مقابل فیلتر شنی جاذبه همراه شوید. گاهی اوقات ، بسته به منبع آب و اینکه آهن زیادی دارد یا نه ، می توانید از فیلتر شنی سبز به جای فیلتر شنی استفاده کنید ، اما در بیشتر قسمت ها ، مرحله پرداخت برای تصفیه فاضلاب معمولی ، فیلتر شنی است.

از اولترافیلتراسیون (UF) نیز می توان به جای فیلتر شن و ماسه جاذبه بعد از صاف کننده ها استفاده کرد ، یا می تواند کل فرآیند شفاف سازی را جایگزین کند. غشاها به جدیدترین فناوری برای تصفیه تبدیل شده اند ، و مستقیماً آب را از منبع فاضلاب از طریق UF (پس از کلرزن) پمپاژ می کنند و  کل قطار تصفیه کننده / فیلتراسیون را از بین می برند .

ضد عفونی

بعد از اینکه آب از فیلتر ماسه جاذبه عبور کرد ، مرحله بعدی معمولاً ضد عفونی یا کلرزن  برای از بین بردن باکتری های موجود در آب است .

گاهی اوقات این مرحله قبل از فیلتراسیون در بالادست انجام می شود بنابراین فیلترها ضد عفونی شده و تمیز نگه داشته می شوند. اگر سیستم شما قبل از فیلتراسیون از این مرحله استفاده می کند ، باید از مواد ضد عفونی کننده بیشتری استفاده کند . به این ترتیب فیلترها ضد عفونی شده و از باکتری ها (و همچنین آب فیلتر شده) در امان می مانند. وقتی کلرزن را به جلو اضافه می کنید ، باکتری ها را از بین می برید و رسوب کمتری دارید. اگر باکتری ها در رختخواب بنشینند ، ممکن است دچار لجن شوید و باید بیشتر فیلترها را شستشو دهید. بنابراین همه چیز به نحوه عملکرد سیستم بستگی دارد. . . چه سیستم شما برای کلرزن در بالادست (قبل از فیلتراسیون) تنظیم شده باشد یا پایین دست (بعد از فیلتراسیون).

توزیع

اگر فاضلاب در یک فرآیند صنعتی مجدداً مورد استفاده قرار گیرد ، معمولاً در سپتیک تانک نگهداری می شود و در آنجا می توان براساس نیازهای تأسیسات از آن استفاده کرد. اگر برای مصارف شهری باشد ، آب تصفیه شده معمولاً به داخل سیستم توزیع برج های آب و دستگاه های مختلف جمع آوری و توزیع بصورت حلقه ای در سطح شهر پمپ می شود.

نرم شدن آهک

در آبهایی که از سختی و سولفات بالایی برخوردار هستید و یا سایر اجزای سازنده مورد نیاز برای رسوب یا بیرون آوردن آن ، از یک فرآیند آهک و یا یک نوشابه آهک استفاده می شود. با  بالا بردن pH ، باعث رسوب سختی و فلزات در آب می شود . از فرایندهای آهک سرد ، گرم یا گرم می توان استفاده کرد و هر یک بازدهی متفاوتی دارند. به طور کلی ، آب گرمتر سختی بیشتری را از بین می برد.

نرم شدن تبادل یونی

در برخی از کاربردهای صنعتی و شهری ، اگر سختی زیادی وجود داشته باشد ، ممکن است پس از تصفیه سختی وجود داشته باشد. به جای آهک ، می توان از یک رزین نرم کننده استفاده کرد. یک فرآیند تبادل کاتیونی اسید قوی ، که به موجب آن رزین با یون سدیم شارژ می شود و با عبور سختی ، میل بیشتری به کلسیم ، منیزیم و آهن دارد ، بنابراین  آن مولکول را گرفته و مولکول سدیم را در آب آزاد می کند .

3-     فرایندهای مورد استفاده در ساخت پکیج تصفیه فاضلاب:

پکیج تصفیه فاضلاب با روش لجن فعال:

پرکاربردترین روش ساخت تصفیه فاضلاب با روش لجن فعال با هوادهی گسترده است که به دلیل راندمان بالا در تصفیه و تولید لجن کمتر، این سیستم مورد مصرف قرار می گیرد.

ویژگی های موثر در استفاده از سیستم لجن فعال:

♦ کیفیت بالا در خروجی فاضلاب طبق استانداردهای محیط زیست

♦ تابلو برق تمام اتوماتیک PLC و اپراتوری آسان

♦ میزان مقاومت بالا در برابر شوک های آلی و هیدرولیکی

پکیج تصفیه فاضلاب (پساب) با فرآیند MBBR:فرایند MBBR همان فرایند لجن هوادهی است که با استفاده از روش پکینگ مدیا معلق در حوض هوادهی برای افزایش جمعیت میکروارگانیسم ها در حوض و افزایش درصدراندمان تصفیه فاضلاب می باشد.

با رشد میکروارگانیسم ها بر روی پکینگ مدیا و اقزایش آنها نسبت به سطح(فود) به دلیل عدم خروج آنها از حوض در فاضلاب، عمل تصفیه به خوبی صورت می گیرد.که پکینگ مدیا کارایی بالایی دارد.

پکیج تصفیه فاضلاب (پساب) با فرایند IFAS:این روش مشابه روش قبل (MBBR)  که پایه لجن فعال با هوادهی است اما از پکینگ مدیا ثابت در حوض هوادهی برای افزایش رشد میکروارگانیسم ها استفاده می شود.برای این کار انواع پکینگ مدیا کارایی دارد

پکیج تصفیه فاضلاب (پساب) با فرایند A2O:همان فرآیند لجن فعال هوادهی گسترده که برای حذف نیترات، فسفات از پساب (فاضلاب) خروجی در واحد بی هوازی و آنوکسیک به ابتدای فرآیند لجن فعال درون پکیج تصفیه فاضلاب افزوده می شود.

پکیج تصفیه فاضلاب(پساب) با فرایند SBR:همان فرایند لجن فعال می باشد که تمام فرایند تصفیه در ی سپتیک تانک انجام می شود که در دبی های پایین از آن استفاده می شود. به دلیل مشکلات بهره برداری در دبی های بالا کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

پکیج تصفیه فاضلاب (پساب) با فرایند MBR:

جدیدترین و پیشرفته ترین روش در طراحی پکیج تصفیه است که خروجی فاضلاب با کیفیت تر از سایر روش ها است، اما به دلیل هزینه اجرایی و نگهداری بالا و ممبران آن بسته به نوع بهره برداری هر چندسال تعویض باید تعویض شود که به اپراتور ماهر نیاز دارد، کمتر مورد استفاده قرار میگیرد.

4-     انواع پکیج تصفیه فاضلاب بر حسب جنس و متریال سازه:

سازه پکیج تصفیه فاضلاب (پساب) با توجه به ظرفیت، محل اجرا و شرایط محیطی در انواع مختلف تولید می شود که به صورت مدفون، نیمه مدفون و یا بر روی سطح قابل اجرا می باشند.

1) پکیج فلزی تصفیه فاضلاب: پکیج های فلزی از فولاد ساخته می شوند که ورق های دیواره و کف از پروفیل است و به وسیله سند بلاست می شود و ایرلس(Airless) 3 لایه رنگ آمیزی می شود. 

 2) پکیج پلی اتیلنی : پکیج های تصفیه در مناطقی با درصد رطوبت بالا که امکان پوسیدگی فلزات وجود دارد و یا هنگامی که سیستم به صورت دفنی اجرا شودمورد استفاده قرار می گیرد.

سازه پکیج پلی اتیلنی گرید آن 100 می باشد و به صورت کورتیوب و اسپیرال تولید می شود.

3)  پکیج فایبرگلاس: در مناطقی که محل تصفیه خانه به دلیل شرایط محیطی بسیار بالا و حساس است، از این پکیج استفاده می شود که در برابر ترکیبات موجود در فاضلاب مقاوم باشد.

(4 پکیج بتنی: در مناطقی با حجم فاضلاب تولیدی بالا که می توان به صورت مدفون و سطحی اجرا نمود.

استفاده از تصفیه خانه بتنی نسبت به سایر گزینه ها صرفه اقتصادی بهتری دارد.

5-     واحد و اجزای پکیج تصفیه فاضلاب:

آشغالگیر: از ورود ذرات درشت به پکیج تصفیه فاضلاب که باعث خرابی پمپ ها و گرفتگی لوله های خروجی می شود جلوگیری می کند.

دانه گیر: از ورود ذرات شن و ماسه که باعث گرفتگی دیفیوزهای هوادهی می شود که در دراز مدت باعث پر شدن واحدهای مختلف تصفیه می شود جلوگیری می کند.

متعادل ساز: ورودی فاضلاب در طول شبانه روز به پکیج فاضلاب از نظر کمی و کیفی متغیر است، بنابراین به یک متعادل ساز برای جلوگیری از وارد آمدن شوک های آلی و هیدرولیکی قرار داده می شوند.

ایستگاه پمپاژ: از آنجا که لوله های انتقال فاضلاب در زیر زمین قرار دارند بنابراین متعادل ساز در به صورت مدفون قابل اجراست. پکیج های تصفیه فاضلاب بر روی سطح واقع هستند، از یک ایستگاه پمپاژ جهت انتقال فاضلاب به داخل پکیج استفاده می شوند.

واحد بی هوازی: این واحد برای حذف فسفات از جریان فاضلاب در پکیج تصفیه فاضلاب می باشد.

آنوکسیک:  جهت حذف نیترات از جریان فاضلاب در پکیج فاضلابی از این واحد استفاده می شود.

هوادهی: برای هوادهی فاضلاب و انجام فرایندهای بیولوژیکی و حذف آلاینده ها و آلودگی های موجود در فاضلاب توسط تغذیه میکروارگانیسم ها

ته نشینی: فرایندهای انجام شده در قسمت هوادهی موجب توده های بیولوژیکی سنگین می شود که می توان به وسیله ته نشینی آنها را از جریان حذف کرد. این فرایند در سپتیک تانک ته نشینی پکیج انجام می شود.

کلرزن: برای میکروب زدایی فاضلاب( پساب ) تصفیه شده و جلوگیری از آلودگی منابع استفاده می شود.

فیلتراسیون: بعد از پکیج تصفیه فاضلاب برای طراحی پکیج تصفیه فاضلاب حذف و جداسازی مواد معلق از فیلتر شنی و از بین بردن رنگ و بو از فیلتر کربنی استفاده می شود.

سپتیک تانک نگهداری و هضم لجن: برای هضم لجن و نگهداری و تخلیه دوره ای لجن داخل پکیج مورد مصرف قرار می گیرد.

تجهیزات الکترومکانیکال مورد نیاز طراحی پکیج تصفیه فاضلاب:

♦ پمپ لجن کش

♦ پمپ سانتریفیوژ

♦ بلوئر هوا

♦ دوزینگ پمپ

♦ دیفیوزر هوا

♦ تابلو برق

♦ لوله کشی

♦ شیرآلات

6- عوامل کلی موثر در طراحی پکیج تصفیه فاضلاب:

1) محل استقرار پکیج تصفیه فاضلاب

2) میزان مساحت (متراژ زمینی) برای اجرای سیستم پکیج در اختیار قرار می گذارد.

3) میزان آلودگی و آلایندگی فاضلاب ورودی براساس شاخص های BOD, COD

4) دبی حجمی فاضلاب ( میزان فاضلاب ورودی به پکیج)

5) نوع و برند تجهیزات به کار گرفته شده در ساخت پکیجنظیر تجهیزات مکانیکال و الکترومکانیکال

6) جنس و متریال بدنه پکیج (فلزی، پلی اتیلنی، کامپوزیتی)

7) نوع فرآیند تصفیه فاضلاب مورد استفاده