روش های فیزیکی
روش هایی که طی آن از نیروها و ویژگی های فیزیکی مواد برای حذف آنها استفاده می شود .
مانند: آشغالگیری ، دانه گیری ، ترتیب شیمیایی، فیلتراسیون ،ته نشینی
آشغالگیری
آشغالگیری باعث جلوگیری از ورود هرگونه آشغال و جامدات درشت به واحد های تصفیه خانه می شود .
این روش برای حفاظت از پمپ ها و سایر تجهیزات مکانیکی(هواده ها ، میکسر ها ، لوله ها) در برابر آسیب دیدگی و گرفتگی احتمالیی بسیار موثر می باشد
آشغالگیر ها به دو صورت می باشد : آشغالگیر سبدی آشغالگیر میله ای
دانه گیر
فاضلاب های صنعتی و شهری محتوی مواد جامد دانه ای مانند شن ، ماسه ، نرمه خاک ، خاکستر ، هسته میوه جات ، دانه های نباتی ، پوسته تخم مرغ ،فلز و شیشه می باشد که همراه با حذف این دانه ها موادی مثل خرده استخوان ، تفاله های چای و قهوه نیز حذف می شوند .
دانه ها عموما دارای مشخصات زیر می باشند :
- در جریان تصفیه ، تجزیه نمی شوند.
- سرعت ته نشینی آنها بیش از سرعت ته نشینی مواد جامد تجزیه شدنی آلی می باشد.
هدف از حذف دانه :
- حفاظت از وسایل مکانیکی در مقابل سایش
- کاهش گرفتگی لوله ها بر اثر ته نشینی مواد دانه ای
- کاهش حجم هاضم های لجن
- حفاظت حجم مفیدحوض های ته نشینی ، هوادهی هاضم لجن به علت تجمع دانه ها در کف
- حذف چربی و کفاب
ته نشینی فاضلاب
ته نشینی فاضلاب یک فرآیند فیزیکی است که در آن ذرات جامد معلق و آلاینده ها به کمک نیروی گرانش از آب جدا شده و در کف مخازن ته نشینی رسوب می کنند . این فرآیند به طور گسترده در تصفیه فاضلاب به کار گرفته می شود و به عنوان یکی از موثرترین و ساده ترین روش ها برای حذف مواد معلق ، ماسه ، لجن و سایر ذرات سنگین شناخته می شود .
ته نشینیدر تصفیه فاضلاب به طور کلی در دو مرحله صورت می گیرد ته نشینی اولیه و ثانویه
ته نشینی اولیه
هدف از ته نشینی اولیه حذف مواد جامد آلی قابل ته نشینی است . معمولا ته نشینی اولیه 50تا70 درضد کل مواد جامد معلق و 30 تا40 درصد BOD فاضلاب را حذف می کند . روغن و چربی و سایر مواد شناور نیز از سطح حوضچه ته نشینی اولیه جمع آوزی می گردد . ته نشینی اولیه در شرایط نسبتا آرام انجام می شود و از آنجا به وسیله پمپ به محل های فرآوری لجن هدایت می گردد .
رفتار ته نشینی جامدات در یک حوضچه ته نشینی اولیه از نوع لخته ای است که ذرات به هم می پیوندند . جرم افزایش می یابد و ذرات با سرعت بیشتری ته نشین می شوند .
گاهی ممکن است برای بهبود راندمان حذف ته نشینی اولیه از مواد شیمیایی استفاده شود . ذرات کلوئیدی از این طریق لخته شده و با ته نشینی لخته ها حذف می شوند .
ته نشینی ثانویه
هدف از ته نشینی ثانویه جداکردن مواد معلق است که بعد از اکسیداسیون فرآیند بیولوژیکی تشکیل می شود . واحد ته نشینی ثانویه پس از تاسیسات تصفیه بیولوژیکی ساخته می شود . هدف آن ته نشین نمودن مواد بسیار ریزی است که در فاضلاب به صورت معلق وجود دارند .
برخلاف ته نشینی اولیه ، وجود ته نشینی ثانویه همیشه ضروری است . در روش های تصفیه لجن فعال علاوه بر موارد بیان شده در ته نشینی ثانویه ، لجن فعال از فاضلاب جدا می شود و قسمتی از آن به واحد هوادهی برگشت داده می شود . واحد ته نشینی ثانویه مدیریت 2 پدیده رایزینگ و بالکینگ بسیار مهم است .
رایزینگ یا بالا آمدن لجن
در کف حوضچه ته نشینی ثانویه، لجن به خوبی ته نشین شده و فشرده می گردد اما پس از ته نشینی مجددا بالا می آید و به صورت ذرات و یا تکه های کوچک موجب ایجاد یک لایه کف بزرگ به رنگ خاکستری و یا قهوه ای بر روی ته نشینی می شود .
معمولا علت اصلی بالا آمدن لجن یا رایزینگ، پدیده دنیتریفیکاسیون می باشد به دلیل اینکه نیترات ها و نیتریت ها در کف مخزن ته نشینی تبدیل به گاز نیتروژن می شوند . گاز نیتروژن تولید شده در لابه لای ابرلجن کف ته نشین ، لجن و ذرات جامد دیگر را به سطح ته نشینی می آورد ، در این هنگام حباب های گاز آزاد شده از ته نشینی نیز مشاهده می شود . اقدامات زیر در برطرف کردن پدیده رایزینگ مفید است :
افزایش دفع لجن
افزایش میزان لجن برگشتی و کاهش سن لجن
کنترل میزان هوادهی و زمان ماند هیدرولیکی
تنظیم PH ورودی
پدیده بالکینگ (Sludge bulking )
در پدیده بالکینگ یا حجیم شدن لجن ، رشد بی رویه باکتری ها مثل باکتری های رشته ای یا فیلامنتوس و گسترش آنها موجب می شود تا از نزدیک شدن لخته ها به یکدیگر ممانعت به عمل آمده و لذا از راندمان ته نشینی در بهره برداری سیستم کاسته شود . بالکینگ به دونوع است :
بالکینگ رشته ای (Filmantous bulking )
پس از تایید نتیجه آزمایشگاهی بر وجود بالکینگ رشته ای ، اقدامات زیر در جهت بر طرف نمودن آن می توان مفید باشد .
کاهش دفع لجن به منظور کاهش نسبت F/M
کاهش میزان لجن برگشتی و افزایش سن لجن
کنترل میزان هوادهی و زمان ماندهیدرولیکی
تنظیم نسبت فسفر به کربن و نیتروژن P/C/N با اضاف نمودن مواد مغذی از جمله ازت و فسفر به فاضلاب
تنظیم PH ورودی
اضافه نمودن مواد منعقدکننده جهت کاهش بالکینگ
بالکینگ غیر رشته ای (Viscous bulking )
اگر لجن در آزمایش ته نشینی به سختی متراکم شده و شاخص SVI بالاتر از ۱۵۰ باشد ، اما آزمایش میکروسکوپی تعداد کمی از باکتری های رشته ای را نشان دهد بالکینگ غیر رشته ای به وجود آمده است .
اقدامات زیر در کاهش بالکینگ غیررشته ای می تواند موثر باشد :
کاهش دفع لجن به منظور کاهش نسبتF/M
افزایش میزان لجن برگشتی و کاهش سن لجن
کنترل میزان هوادهی و زمان ماند هیدرولیکی
تنظیم نسبت به فسفر و به کربن و نیتروژن P/C/N با اضاف نمودن مواد مغذی از جمله ازت و فسفر به فاضلاب
تنظیم PH ورودی به منظور کاه بالکینگ
کلرزنی در این مورد هیچ تاثیری نخواهد داشت
ترسیب شیمیایی
ترسیب شیمیایی در تصفیه فاضلاب عبارت است از افزودن مواد شیمیایی برای تغییر حالت فیزیکی مواد جامد محلول و معلق و آسان کردن جداسازی آن ها از طریق شیمیایی .
در کنار عملیات مختلف فیزیکی ، از فرآیندهای شیمیایی نیز به منظور تصفیه ثانویه کامل فاضلاب تصفیه نشده از جمله جداسازی ازت یا فسفر و یا هردو ، استفاده شده است .
در گذشته هنگامی از ترسیب شیمیایی برای افزایش میزان جداسازی مواد جامد معلق و BOD استفاده می شد که یا تغییرات فصلی در غلظت فاضلاب وجود داشت ( مثل فاضلاب کارخانه جات کمپوت و کنسرو سازی ) و یا تصفیه در حد متوسط مورد نظر بود و یا از این روش برای بهبود فرآیند ته نشینی استفاده می شد .
استفاده از این روش در تصفیه بسیاری از فاضلاب های صنعتی مورد توجه است . برای ترسیب شیمایی از مواد مختلفی استفاده می شود که رایج ترین آنها سولفات آلومینیوم ، کلرورفریک ، سولفات فریک ، فروسولفات و آهک است .
فیلتراسیون
فیلتراسیون یکی از مراحل تصفیه فیزیکی ، تصفیه آب و فاضلاب جهت حذف ذرات معلق آلی یا معدنی می باشد . وابسته به میزان تخلخل فیلتر ، این تجهیزات قادرند حتی ذراتی به ابعاد کمتر از 1 میکرون راحذف کنند .
ذرات معلق می توانند رنگ ، گل و لای ، جانداران میکروسکوپی مانند پلانکتون ، باکتری و انگل باشند.
روش تصفیه فاضلاب فیلتراسیون به عنوان آخرین مرحله تصفیه فاضلاب شناخته شده است و به خوبی مواد جامدی که در طی فرآِیند تصفیه باقی مانده اند را حذف می کند .
بر اساس نوع بستر ، سرعت و عملکرد هر یک ، به دسته های گوناگونی تقسیم می شوند :
روش فیلتراسیون غشایی
روش فیلتراسیون سبک
روش فیلتراسیون کربنی
روش فیلتراسیون عمقی
