فاضلاب تصفیه نشده حاوی ناخالصی ها و میکروارگانیسمهای بیماریزای فراوانی است که در صورت دفع آن به منابع و آبهای پذیرنده و محیط زیست بدون انجام تصفیه کافی بر روی آن باعث ایجاد مشکلات عدیـده ای خواهـد شـد...
4 ماه قبل 193
حذف نيتروژن و فسفر به روشهاي بيولوژيكي

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

PRODUCER: EHSAN. BEIRAGHDAR

مقدمه:

فاضلاب تصفیه نشده حاوی ناخالصی ها و میکروارگانیسمهای بیماریزای فراوانی است که در صورت دفع آن به منابع و آبهای پذیرنده و محیط زیست بدون انجام تصفیه کافی بر روی آن باعث ایجاد مشکلات عدیـده ای خواهـد شـد.

بنابراین با توجه به افزایش جمعیت در شهرها و پیامدهای ناشی از آن از جمله افزایش جریـان هـای فاضـلاب شـهری، واضحتر شدن مزایای برنامه های جاری کنترل آلاینده ها و توجه به برقراری استانداردهای سختگیرانه تـر بـرای نیتـروژن و فسفر بخصوص در نواحی که دارای مشکلات کیفی آب می باشند، اهمیت بیشتری دارد.

وجود فسفر در فاضلاب تصفیه شده زمانی مشکل ساز میشود که این فاضلاب به یک جریان آب سطحی با دبی کم یا اکوسیستم حساس تخلیه شود. از مهم ترین اثرات نامطلوب گزارش شده از ضور مواد زائد فسفر دار میتوان به کاهش اکسیژن محلولودر آبهای پذیرنده،ا یجاد خاصیت سمی برای زندگی آبزیان، وقوع پدیده یوتریفیکاسیون(رشد بیش از حد جلبک ها و گیاهان آبزی) میباشد. فسفر در محیط زیست بیشتر به صورت فسفات یافت می شود،ه مچنین فسفات ها تاثیرات زیادی برروی میکروارگانیسم ها دارند.وجود ترکیبات نیتروزن دار یا مواد زائد حاوی نیتروژن در پساب خروجی تصفیه خانه های فاضلاب نیز میتواند اثر نامطلوبی بر کیفیت آب های پذیرنده داشته باشد.

تجارب بدست آمده در تاسیسات واقعی نشان میدهدحذف فیزیکی – شیمیایی نیتروژن  و فسفر ، معایبی  در مقایسه با تاسیسات حذف بیولوژیکی نیتروژن دارد. معمولا سیستم های فیزیکی –شیمیایی پر هزینه بوده و نگهداری از آنها بسیار مشکل است . همچنین ممکن است اثرات زیست محیطی ثانویه قابل توجهی را در بر داشته باشند . بنابر این در اغلب موارد حذف بیولوژیکی نیتروژن و فسفر ، سیستم انتخابی می باشد .بطور معمول ، تکنولوژی های فیزیکی شیمیایی تنها برای پالایش پساب خروجی سیستم حذف بیولوژیکی نیتروژن بکار می روند. به عنوان مثال ، هنگامیکه اختلالات بهره برداری سبب نیترات سازی ناقص می شود، کلرزنی تا نقطه شکست می تواند بجای سیستم حذف بیولوژیکی بکار برده شود.

 

مقدمه ای بر متابولیسم میکروبی

  • اساس طراحی فرایندهای تصفیه بیولوژیکی به فهم فعالیتهای بیوشیمیایی میکروارگانیسم ها وابسته است.
  • تقسیم بندی میکروارگانیسمها بر اساس منبعC   سلولی، دهنده الکترون، پذیرنده الکترون و محصولات نهایی است.

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

دو موضوع مهم که در این تحقیق به آن توجه شده است:

  1. نیازهای مواد غذایی میکروارگانیسمها که بطور معمول در تصفیه فاضلاب ها کاربرد دارد .
  2. طبیعت متابولیسم میکروبی بر اساس نیاز به اکسیژن مولکولی

منابع مورد استفاده برای رشد میکروبی:

  • منابع کربن
  • منابع انرژی
  • سوبسترا
  • تکثیر باکتریها

منابع کربن

میکروارگانیسمهاکربن را برای رشد سلولی از مواد آلی یا دی اکسید کربن بدست می آورند.ارگانیسمهایی که از کربن آلی برای تشکیل سلول استفاده میکنند هتروتروف و آنهایی که کربن سلولی را از دی اکسید کربن میگیرند اتوتروف نامیده میشوند .

منابع انرژی

انرژی مورد نیاز برای سنتز سلولی یا از طریق نور خورشید یا واکنش اکسیداسیون شیمیایی تهیه می شود .

  • فتوتروف : از نور خورشید به عنوان منبع انرژی استفاده میکنند .
  • شیمیوتروف: انرژی خود را از واکنشهای شیمیایی بدست می آورند .
  • شیمیواتوتروف: انرژی خود را از اکسیداسیون ترکیبات غیر آلی احیاء شده بدست می آورند .

سوبسترا

مواد مغذی مکن است برخلاف منابع کربن و انرژی در بعضی مواقع عامل محدود کننده برای سنتز سلول میکروبی باشند .

سوبستراها به سه گروه مهم تقسیم میشوند :

    1. اسیدامینه
    2. بازهای نیتروژنه(پوریون ها و پریمیدین ها )
    3. ویتامینها

تکثیر باکتریها

روشهای تکثیر شامل :تقسیم دوتایی،شکل غیر جنسی یا جوانه زدن است و بطور معمول به روش تقسیم دوتایی تکثیر میابند. زمان تکثیر باکتری ها از 20 دقیقه تا چند روز متفاوت است .همزمان با مصرف سوبسترا 4 فاز بصورت متوالی به وجود می آید:

  1. فاز رشد تاخیری: این فاز قبل از انجام تقسیم سلولی و تولید بیومس است .
  2. فاز رشد لگاریتمی: در این فاز سلولهای باکتریایی با سرعت ماکزیمم تکثیر میابند .
  3. فاز ثابت: در طول این فاز غلظت جرم سلولی بطور نسبی ثابت است .
  4. فاز مرگ و میر: سوبسترا در این فاز کاهش یافته و هیچ رشدی اتفاق نمی افتد .

 y=(gr)/جرم سلولی تولیدی(gr)سوبسترای مصرف شده

f/m نسبت غذا به میکروارگانیسم

  • نسبت f/m بصورت مقدار COD یا BOD مصرفی به ازای هر واحد حجم مایع مخلوط تعریف شده است .
  • نسبت f/m به بازده فرایند و سرعت مصرف سوبسترا مرتبط میباشد.

نیتریفیکاسیون بیولوژیکی

نیتریفیکاسیون عنوان مورد استفاده برای فرایند بیولوژیکی دو مرحله ای است که آمونیاک به نیتریت و نیتریت به نیترات اکسید میشود .

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

توصیف فرایند

  • همزمان با حذف BODنیتریفیکاسیون میتواند در هر دو فرایند بیولوژیکی رشد معلق و رشد چسبیده انجام شود.
  • روش متداول در فرایندهای رشد معلق برای رسیدن به نیتریفیکاسیون همراه با حذف BOD مشابه فرایند لجن یک مرحله ای شامل تانک هوادهی ،زلالسازی و سیستم برگشت لجن است.
  • در سیستم رشد چسبیده مورد استفاده برای نیتریفیکاسیون ،بیشتر BOD باید قبل از تثبیت ارگانیسمهای نیتریفایر حذف شود.

میکرویولوژی فرایند :

  • باکتریهای اتوتروف هوازی مسئول نیتریفیکاسیون در فرایندهای لجن فعال و بیوفیلم هستند .
  • جنس باکتریهایی که معمولا برای نیتریفیکاسیون در تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار میگیرند باکتریهای اتوتروف نیتروزوموناس و نیتروباکتر است که به ترتیب آمونیاک را به نیتریت و سپس به نیترات اکسید میکنند .

سینتیک رشد :

  • در سیستمهای نیتریفیکاسیون در دمای کمتر از 28 درجه سانتیگراد سینتیکهای اکسیداسیون آمونیاک در مقایسه با سینتیکهای اکسیداسیون نیتریت از نظر سرعت محدود کننده است .
  • محدوده وسیع سرعتهای ماکزیمم رشد تابعی از دما،حضور مواد بازدارنده در فاضلاب ، اختلاف در تکنیکهای آزمایشگاهی و روشهای آنالیز میباشد .
  • سرعت نیتریفیکاسیون تحت تاثیر غلظت اکسیژن محلول در فرایند لجن فعال میباشد .

عوامل محیطی موثر در رشد نیتریفیکاسیون:

    1. PH غلظت یون هیدروژن
    2. سمیت
    3. فلزات
    4. آمونیاک غیر یونی

PHغلظت یون هیدروژن:

    • نیتریفیکاسیون به  PH حساس است و سرعت درPH  کمتر از 6.8 به مقدار قابل توجهی کم میشود.
    • سرعت بهینه نیتریفیکاسیون در PH 7 تا 7.2 است .

سمیت:

  • نیتریفایرها شاخص های خوبی برای حضور ترکیبات آلی سمی در غلظتهای پایین میباشند.
  • ترکیبات سمی شامل: مواد آلی،مواد شیمیایی آلی حلال، آمینها، پروتئینها ،تانین ها ،فنل ها، الکل ، بنزن، کاربامات، سیانات ها و....

فلزات

  • فلزات برای باکتریهای نیتریفایر مهم هستند.
  • نیکل و کروم در غلظت 0/25 و مس در غلظت 0/1  میلی گرم در لیتر از عوامل بازدارنده در اکسیداسیون آمونیاک میباشند.

آمونیاک غیر یونی

  • آمونیاک غیر یونی یا آمونیاک آزاد و اسید نیتروز غیریونی HNO2 از عوامل بازدارنده نیتریفیکاسیون میباشند.
  • اثرات بازدارندگی به غلظت کل انواع نیتروژن ، دما و PH بستگی دارد .

 

تشکیل نیتروژن در فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی (سدلاک، 1991):

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

انواع راکتور ها و فرآیندهای دنیتریفیکاسیون مورد استفاده برای انجام آنها:

  • الف) محرک سوبسترا (دنیتریفیکاسیون انوکسیک اولیه
  • ب) محرک خود تخریبی (دنیتریفیکاسیون انوکسیک نهایی)

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

عوامل کنترل کننده نیتریفیکاسیون

  1. غلظت آمونیاک به نیتریت
  2. غلظت اکسیژن
  3. PH
  4. درجه حرارت
  5. نسبتBOD5/TKN
  6. حضور مواد شیمیایی سمی

دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی

    • احیای بیولوژیکی نیترات به اکسید نیتریک ،اکسید نیتروس و گاز نیتروژن ، دنیتریفیکاسیون نام دارد.
    • دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی بخش جدایی ناپذیر حذف بیولوژِکی نیتروژن است .
    • شامل هر دو فرایند نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون است .
    • احیای نیترات به روش واپاشی یا دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی با زنجیره تنفسی انتقال الکترون جفت میشود و نیتریت یا نیترات به عنوان گیرنده الکترون برای اکسیداسیون مواد مختلف آلی یا غیر آلی دهنده الکترون استفاده میشود.

میکروبیولوژیکی فرایند

    • باکتریهایی که توانایی دنیتریفیکاسیون دارند هم هتروتروف و هم اتوتروف هستند.
    • هتروتروفها شامل:آکروموباکتر،آلکالیژنز،باسیلوس،کورینه باکتریوم،پسودوموناس، ریزوبیوم، هالوباکتریوم و متاموناس...
    • گونه های پسودوموناس عمومی تر هستند.

روابط استوکیومتری دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی

  • دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی شامل اکسیداسیون بیولوژیکی اکثر سوبستراهای آلی در تصفیه فاضلاب است که بجای اکسیژن از نیتریت و نیترات به عنوان گیرنده الکترون استفاده میشود.

            NO- 3      NO- 2        NO       N2O       N2                           

  • در فرایند حذف نیتروژن بیولوژیکی معمولا دهنده الکترون یکی از سه منبع زیر  میباشد:
  1. bsCOD در فاضلاب ورودی
  2. bsCOD  تولید شده در حین تجزیه خود تخریبی
  3. یک منبع خارجی مثل متانول یا استات

سینتیک های رشد

    • روابط بیو سینتیکی در دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی برای توصیف رشد باکتری و مصرف سوبسترا استفاده میشو .
    • سرعت مصرف سوبسترای محلول توسط غلظت سوبسترای محلول کنترل میشود که با مصرف نیترات بجای اکسیژن به عنوان گیرنده الکترون همراه است.

دو مورد متداول وجود دارد که مصرف سوبسترا توسط سرعت دنیتریفیکاسیون کنترل میشود:

    1. برای فرایندهای هوازی انوکسیک که سوبسترای آلی(الکترون دهنده)از فاضلاب ورودی وارد راکتور انوکسیک میشود.
    2. برای فرایند دنیتریفیکاسیون انوکسیک نهایی که احیای نیترات بعد از تصفیه ثانویه در یک راکتور با منبع کربن دیگر انجام میشود.

تاثیر غلظت اکسیژن محلول

غلظت اکسیژن محلول میتواند با نابودی آنزیم احیا کننده نیترات ، عامل بازدارنده احیای نیترات شود .

اثر همزمان نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون

- در سیستمهای لجن فعال در شرایط غلظت کم اکسیژن محلول، دنیتریفیکاسیون داخل فلاک انجام میشود و نیتریفیکاسیون خارج از فلاک

- در تانکهای لجن فعال که در غلظت کم اکسیژم محلول بهره برداری میشود ،هر دو منطقه هوازی و بیهوازی به شرایط اختلاط و فاصله آنها از نقطه هوادهی وابسته است و نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون در تانک اتفاق می افتد .

- چنانچه SRT وزمان ماند هیدرولیکی کافی وجود داشته باشد ،حذف کلی نیتروژن قابل توجه میباشد .

- چنانچه غلظت اکسیژن محلول کمتر از 0/5 میلیگرم در لیتر و زمان ماند هیدرولیکی بیش از 25 ساعت باشد،حذف بیش از 90% نیتروژن را با  نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون در یک سیستم لجن فعال برای تصفیه فاضلاب شهری خواهیم داشت.

عوامل محیطی موثر

    • قلیائیتی که در واکنش دنیتریفیکاسیون تولید و PH افزایش می یابد جایگزین قلیائیت از دست رفته در واکنشهای نیتریفیکاسیون میشود .
    • سرعت دنیتریفیکاسیون با کاهش PH از 7 به 6 کم میشود.

حذف بیولوژیکی نیتروژن

حذف نيتروژن قبل از تخليه فاضلاب تصفيه شده به جريان آبهاي حساس (براي جلوگيري ازاوتريفيكاسيون) يا براي تغذيه آبهاي زيرزميني و يا كاربردهاي ديگر بازيافت، اغلب مورد نيازاست.

فرایندهای حذف بیولوژیکی نیتروژن :

همه فرآيندهاي بيولوژيكي حذف نيتروژن داراي يك منطقه هوازي هستند كه در آن نيتريفيكاسيون بيولوژيكي اتفاق مي افتد . همچنين مقداري حجم يا زمان انوكسيك بايد براي انجام دنيتريفيكاسيون بيولوژيكي فراهم شود تا حذف كامل نيتروژن با انجام دو عمل اكسيداسيون ازت آمونياكي و احياي نيتريت و نيترات به گاز نيتروژن تكميل شود . احياي نيترات نياز به دهنده الكترون دارد كه مي توان به شكل BOD فاضلاب ورودي، تنفس خود تخريبي يا يك منبع كربن خارجي تهيه كرد .

 انواع فرآيندهاي بيولوژيكي حذف نيتروژن رشد معلق را مي توان صورت زیر طبقه بندي كرد :

  • 1- لجن منفرد
  • 2- لجن دوگانه

عبارت لجن منفرد به اين معني است كه فقط يك واحدجداسازي جامدات در فرآيند مورد استفاده است (معمولاً زلال ساز ثانويه ).در سيستم لجن دو مرحله اي ، متداولترين سيستم شامل يك فرآيند هوازي (براي نيتريفيكاسيون ) است كه در ادامه ، يك فرآيندا انوكسيك (براي دنيتريفيكاسيون ) مي باشد و هر كدام زلال ساز اختصا صي دارند . در دنيتريفيكاسيون انوكسيك نهايي ، يك ماده آلي كه معمولاً متانول است بايد براي تامين نيازهاي بيولوژيكي نيترات اضافه شود . در کل سيستم هاي لجن منفرد، بيشتر مورد استفاده است.

فرآيندهاي بيولوژيكي حذف نيتروژن با لجن منفرد

فرآيندهاي بيولوژيكي حذف نيتروژن با لجن منفرد براساس اينكه ناحيه انوكسيك، قبل، بعد يا در محدوده ناحيه هوازي نيتريفيكاسيو ن قرار دارد، تقسيم بندي مي شود :

  1. انوكسيك اوليه كه تماس اوليه فاضلاب و لجن برگشتي در ناحيه انوكسيك مي باشد
  2. انوكسيك نهايي كه ناحيه انوكسيك بعد از منطقه هوازي قرار دارد
  3. فرآيندهاي نيتريفيكاسيون و دنتريفيكاسيون همزمان SNdN))كه هر دو عمل نيتريفيكاسيون و دنتيريفيكاسيون در يك تانك مشابه اتفاق مي افتد .

از بين سه ساختار كلي فرآيند ، فرآيند نيتريفيكاسيون / دنيتريفيكاسيون با منطقه انوكسيك اوليه به دلايل زير بيشتر مورد استفاده است :

  1. سهولت نسبي در تطابق با طرحهاي موجود
  2. مزيت هاي مربوطه به بهره برداري انتخاب كننده براي كنترل بالكينگ لجن
  3. توليد قليائيت قبل از مرحله نيتريفيكاسيون
  4. امكان تبديل سيستم تصفيه بيولوژيكي موجود براي حذف نيتروژن در زمانهاي ماند نسبتاً كم تا متوسط حوض .

فرایند بیولوژیکی حذف نیتروژن به روش لجن دوگانه

روشي كه بيشتر د ر دهه 1970 معمول بود و امروزه در مواقع خاص مورد استفاده است.طراحی انوكسيك نهايي با اضافه كردن يك منبع خارجي كربن مي باشد كه معمولاً متانول است.منطقه انوكسيك لجن فعال ( 31- 1 ساعت ) مخلوط مي شود و در زمان ماند كوتاهي ( كمتر از 30 دقيقه ) براي حذف حبابهاي گاز نيتروژن موجود در لخته ، هوادهي مي شود تا از اين طريق شرايط هوازي را براي بهبود جداسازي جامدات از مايع مخلوط در تانك زلال ساز فراهم كند .معمولاً متانول بعنوان سوبسترا استفاده مي شود ؛ زيرا نسبت به سوبستراهاي ديگر از نظر هزينه بازاي هر واحد حذف نيترات بر اي دنيتريفيكاسيون ، موثرتر مي باشد.نسبت متوسط متانول به حذف نيتروژن3-4 گرم است که به مقدار اكسيژن محلول در فاضلاب ورودي و SRT سيستم انوكسيك بستگي دارد .

فرآیند دو مرحله ای(لجن دو گانه) با منبع کربن خارجی 

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

روشهای بیولوژیکی حذف فسفر

مقدمه و تئوري :

      فسفر به عنوان يك عنصر مهم در امر انتقال انرژي در ميكروارگانيسمها و در ساختارهاي مختلف سلول از قبيل فسفوليپيدها ، نوكلوئوتيد ها و اسيد ها نوكلوئيك نقش آفرين مي باشد .بااتصال يك باند فسفات به آدنوزين تري فسفات (ATP) منجر به ذخيره انرژي معادل 4/7 كيلو كالري به ازاي هر مول فسفات مي گردد كه با تبديل آدنوزين دي فسفات (ADP) اين انرژي آزاد شده و در دسترس قرار خواهد گرفت. 10 تا 12  درصد از جرم مولكول RNA و DNA  و5/1 تا 2 درصد وزن خشك جامدات ميكروبي را فسفر تشكيل مي دهد.بسته به نسبت BOD/P  ، سن لجن، تكنيكهاي جابجايي لجن و ميزان جريانهاي لجن برگشتي ، 10تا30درصد حذف فسفر كل (TP ) در سيستم بيولوژيكي صورت مي گيرد..طي توليد جرم بيولوژيكي  ضمن حذف  BOD حذف بيولوژيكي فسفر نيز صورت ميگيرد.

مطالعات نشان داده است كه توسط سيستم لجن فعال در صورت هوادهي شديد حذف فسفر تا 80 در صد صورت مي گيرد.در اين آزمايشات با افزودن ماده 2-4 دي نيترو فنول كه مانع از جذب فسفر مي شود نشان داه شد كه حذف فسفر منشاء بيولوژيكي داشته است. همچنين حضور گرانولهاي ولوتين (volutin ) در سلولهاي ميكروبي كه حاوي پلي فسفات مي باشددليل ديگري بر تائيد اين مسئله بوده است. مشاهدات نشان داد كه با قرار دادن لجن برگشتي در معرض شرايط بيهوازي فسفر آزاد خواهد شد. حاصل اين فعاليت ها منجر به ابداع روش فوستريپ گرديد.در استفاده از سيستم لجن فعال در حذف فسفر مهمترين شرايط بهره برداري بايستي به صورت زير باشد

  1. غلظت اكسيژن محلول از ميانه هاي تانك هوادهي تا انتهاي آن 2 mg /li  باشد.
  2. از بر گشت مجدد فسفر به سيستم لجن فعال جلوگيري شود.
  3. حفظ شرايط بي هوازي در زلالساز ثانويه به منظور جلوگيري از آزاد شدن فسفر به جريان فاضلاب خروجي

مكانيزم حذف بيولوژيكي فسفر

  • تحت شرايط تماس پي در پي  بيهوازي –هوازي بين ميكرو ارگانيزمها در مصرف سوبسترا يك رقابت ايجاد مي شود كه در نهايت ميكرو ارگانيزمهاي ذخيره كننده فسفر در اين رقابت پيروز شده و غالب مي شوند .
  • مطالعات نشان داد كه ارگانيزمهاي مسئول حذف فسفر به دسته يا جنس اسينتو باكتر ها تعلق دارند كه باكتريها گرم منفي ، كوتاه و حجيم با اندازه 1تا 5/1 ميكرومتر مي باشند .وجود فاز بي هوازي در سيستم هاي حذف فسفر به عنوان يك مرحله بسيار مهم در توليد كربو هيد راتهايي چون  اتانول ، استات و سوكسينات  كه به عنوان منبع كربن براي اسينتو باكتر ها  مصرف خواهند شد  ، مطرح است.
  • آئرو موناسها و سودو موناسها  به عنوان ميكرو ارگانيزمهاي فاكولتيتيو در فاز بي هوازي محصولات تخميري و استات راتوليد مي كنند.در طي فاز بي هوازي نسبت مولاري مصرف استات  به فسفر آزاد شده 3/1 مي باشد.
  • مقدار فسفر آزاد شده و سر عت آزاد شدن آن متاثر از نوع سوبسترا مي باشد به طوري كه براي سوبسترا هاي مختلف مقدار فسفر رها شده  به صورت زير است :

  اسيدبوتريك>اسيداستيك>گلوكز>اسيدپروپيونيك>استات سديم

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

فرایند فوستریپ (phostrip)

 تنها فرایند بیولوژیکی حذف فسفراست که در مسیر جریان لجن برگشتی یک ناحیه بی هوازی منظور شده است20تا 30در صد از جریان لجن برگشتی وارد تانک بی هوازی  آزاد کننده فسفر می شود. فسفر در این تا نک آزاد می شود و سپس همراه جریان سرباره راهی تانک ترسیب شیمایی شده و در آنجا با افزودن آهک به طریق شیمایی رسوب داده می شود.

   نکته : در این سیستم چون تنها بخشی از جران فاضلاب در معرض تصفیه شیمیایی قرار می گیرد ، مقدار آهک مصرفی نسبت به سیستمهای صرف آهکزنی  کمتر بوده و لجن تولیدی کمتر است.

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

فرایند اصلاح شده باردن فو (modified bardenpho process )

  این فرایند به منظور حذف نیتروژن و فسفر طراحی شده است.

 در این سیستم بر گشت لجن از مراحل بی هوازی به مرحله آنوکسیک درون برگشت می شود.

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

فرایند UCT

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

فرایند SBR ( sequencing batch reactor)

با اعمال تغییراتی در سیستم SBR متعارف از طریق افزودن دو مرحله بیهوازی و هوادهی  امکان حذف فسفر فراهم می شود و شامل 5 مرحله :

    1. مرحله پر شدن (filling)
    2. مرحله اختلاط بی هوازی (anaerobic mix)
    3. مرحله هوادهی(aeration)
    4. مرحله ته نشینی(settling)
    5. مرحله تخلیه (withdrawal)

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

فرایند لجن فعال اصلاح شده از نظر عملیاتی

حذف نيتروژن وفسفر به روشهاي بيولوژيكي

سیستم تلفیقی حذف بیولوژیکی فسفر

حذف نيتروژن و فسفر به روشهاي بيولوژيكي

برخي از نكات ضروري در مورد سيستمهاي حذف بيولوژيكي

  • مقادیر لجن تولیدی در همه فرایند های بیولوژیکی حذف فسفر به جز فرایند فوستریپ از لجن تولیدی در سیستمهای رشد معلق متعارف  کمتر است .
  • به جز فرایند فوستریپ در سایر فرایند های بیولوژیکی حذف فسفر ،میزان حذف فسفر به نسبت BOD/P در فاضلاب ورودی بستگی دارد.
  • در صورتی که نسبت BOD/P در رنج مطلوب باشد فرایند های A/O و UCT و فرایند اصلاح شده باردن فو و فرایند های اصلاح عملیاتی لجن فعال می توانند مقدار فسفر را در خروجی به 1 الی 2 میلی گرم در لیتر برسا نند.
  • برای رساندن غلظت فسفر تا حدود فوق حد اقل نسبت TBOD/TP میبا یست برابر با 20 به 1 ونسبت SBOD/SP بین 12 به 1 و 15 به 1 باشد.
  • در صورت نیاز به تصفیه بیشتر بایستی فرایند زلالسازی را به نحوی بهینه کرد تا مقدار TSS در خروجی تا کمتر از 20 میلی گرم در لیتر  کاهش یابد و یا اینکه از سیستم فیلتراسیون استفاده کرد.

 نکته : برای تمامی سیستمهای یاد شده اکیدا توصیه می شود که با انجام آزماسشات در مقیاس پایلوت عملکرد هر سیستم را بسته به نوع فاضلاب تعیین نمود و بهترین سیستم را مشخص کرد.

 

قابليت فرايند ها در رساندن غلظت فسفر تا حدود مجاز در خروجيluli

حذف نيتروژن و فسفر به روشهاي بيولوژيكي

قابليت فرايند ها در حذف نيترو‍‍ژن و فسفر

حذف نيتروژن و فسفر به روشهاي بيولوژيكي

جداسازی مرکب نیتروژن و فسفر به روش زیست شناختی

رایجترین فرایندهای مورد استفاده در جداسازی مرکب نیتروژن و فسفر عبارتند از:

    1. فرایند A2/O
    2. فرایند پنج مرحله ای باردنفو
    3. فرایند UTC
    4. فرایند VIP

فرایندA2/O

فرایند A2/O گونه تغییر یافته فرایند A/O است که برای شوره زدایی ،یک منطقه بی اکسیژن فراهم میکند .دوره نگهداشت در منطقه بی اکسیژن تقریبا یک ساعت است.این منطقه کمبود اکسیژن محلول دارد ،اما با بازگرداندن محلول آمیخته شوره سازی شده از بخش هوازی ،اکسیژن موجود در ترکیب شیمیایی بصورت نیترات یا نیتریت به آن وارد میشود. غلظت مورد انتظار فسفر در پساب خروجی بدون صاف کردنmg/l2  وبا صاف کردن پساب خروجی کمتر از mg/l1.5 است.

حذف نيتروژن و فسفر به روشهاي بيولوژيكي

مزیتهای سیستم A2/O:

  • لجن دورریز با مقدار نسبتا زیادی فسفر (3-5%)ارزش کودی دارد.
  • توان شوره سازی آن از  A/Oبیشتر است .

معایب سیستم :

  • عملکرد آن در هوای سرد نامطمئن است .
  • پیچیده تر از سیستم A/O است .

 

 

 

 

تهــران ، ميــدان اول شــهران، ابتــداي بلــوار آبشناســان,کوچـه يـاس سـوم، پلاک 4 واحد 1
021-44336251
Nikandishan.zolalab@gmail.com