مهندسي بهداشت محيط و محیط زيست

جامع ترین وبلاگ مرتبط با اخبار و مطالب علمی رشته های مهندسی بهداشت محیط- محیط زیست و آب و فاضلاب

دسته بندی روشهای تصفیه‌ی فاضلاب

آلاینده‌های موجود در فاضلاب را با روشهای فیزیکی، شیمیایی و زیست‌شناختی جدا می‌کنند هر یک از این روشها را معمولا تحت عنوان عملیات واحد فیزیکی، فرایندهای واحد شیمیایی و فرایندهای واحد زیست‌شناختی دسته بندی می‌کنند.

ادامه مطلب   
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ٢:٥٤ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢۸ فروردین ۱۳٩٠

انواع لخته ها در تصفیه خانه های فاضلاب

بر اساس ارتباط بین باکتریهای تشکیل دهنده لخته و باکتریهای رشته ای سه نوع لخته وجود دارد:

1.   لخته های عادی: بین باکتریهای تشکیل دهنده لخته و باکتریهای رشته ای تعادل وجود دارد و لجن به خوبی ته نشین می شود.

2.   لخته های سر سوزنی: باکتریهای رشته ای یا وجود ندارند یا تعدادشان کم است. در نتیجه لجن به خوبی ته نشین نمی شود و پساب خروجی کدر است.

3.   بالکینگ رشته ای: با علت غلبه میکروارگانیسمهای رشته ای ایجاد می شود. مقدار SVI زیاد است و لجن ته نشین نمی شود.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ٩:٤٢ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢۱ شهریور ۱۳۸٩

مشکل H2S در شبکه های فاضلاب

H2S در سیستم بی‌هوازی و سپتیک به وجود می‌آید و به دلیل تولید بوی نامطبوع (تخم مرغ گندیده) نامناسب است. H2S در pH پایین پایدارتر است. بنابراین افزایش میزان pH به سمت قلیایی موجب کنترل H2S می‌شود.

بخشی از H2S با آهن موجود در آب یا فاضلاب ترکیب شده و تشکیل FeS سیاهرنگ می‌دهد. تا زمانی که نیترات در سیستم وجود دارد با کتریها تمایلی به استفاده از سولفات و تولید H2S ندارند لیکن مشکل زمانی آغاز می‌شود که نیترات به اتمام رسیده باشد.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ٩:٤۱ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢۱ شهریور ۱۳۸٩

فرآیند لجن‌فعال

فرآیند لجن‌فعال (Activated Sludge) یک تکنیک بیولوژیک برای تصفیه‌ی فاضلاب است که در سال 1900 میلادی توسط دو نفر انگلیسی تکمیل گردید. این فرآیند تصفیه‌ی فاضلاب شامل زندگی میکرو ارگانیسم‌ها همراه ماده‌ی آلی در یک محیط غنی از اکسیژن (هوازی) است. این فرآیند مشابه فرآیند بیولوژیکی است که در لایه‌های رویی خاک رخ می‌دهد و حاوی تعداد زیادی میکروارگانیسم است، با این تفاوت که میکروارگانیسم‌ها در فرآیند لجن‌فعال در یک محیط‌زیست مایع و کنترل شده نگهداری می‌شوند. مکانیسم اصلی فرآیند لجن‌فعال توسط واکنش بیولوژیکی زیر نشان داده شده است:

 انرژی + H2O+CO2 + میکروارگانیسم میکروارگانیسم + ماده‌ی آلی

آلاینده‌ها توسط میکروارگانیسم‌هایی حذف می‌شوند که بعدا در فاضلاب ته‌نشین و خارج می‌شوند.

فرایند حذف آلاینده‌ها شامل مراحل زیر است:

استفاده میکروارگانیسم‌ها از مواد آلی پیچیده به عنوان منبع غذایی برای تولید میکروارگانیسم‌های بیشتر که نهایتا ته‌نشین و خارج می‌شوند ; گاز انیدرید کربنیک که در جو پراکنده می‌گردد، آب که بهمراه پساب خارج می‌شود، و انرژی که میکروارگانیسم‌ها برای ادامه زندگی خود مصرف می‌کنند. به عبارت ساده مواد آلی موجود در فاضلاب به میکروارگانیسم تبدیل شده و پس از ته‌نشینی از فاضلاب خارج می‌شوند.

فرایندی که توسط آن میکروارگانیسم‌ها مواد آلی پیچیده را می‌شکنند فرایندی مرکب است. فاضلاب دارای مواد آلی در حضور اکسیژن محلول و مدت زمان کافی با میکروارگانیسم‌ها مخلوط می‌شود و بدین ترتیب میکروارگانیسم‌ها قادر خواهند بود که مواد آلی پیچیده را بشکنند. در ابتدا یک نوع میکروارگانیسم خاص به یک بخشی از ماده‌ی آلی دارای ساختار پیچیده حمله می‌کند و میکروارگانیسم‌های دیگر به سایر بخشهای آن. میکروارگانیسم‌ها با جذب و هضم مواد آلی از اکسیژن محلول در فاضلاب نیز استفاده می‌کنند.

تشکیل لجن‌فعال

جمعیت بیولوژیکی میکروارگانیسم‌ها در فرآیند لجن‌فعال نقش عمده‌ای دارند. این میکروارگانیسم‌ها برای شکستن مواد آلی نیاز به آنزیم‌های ویژه‌ای دارند تا بتوانند آنها را به میکروارگانیسم‌های بیشتر، CO2 و H2O تبدیل نماید به این دلیل در سیستم تصفیه‌ی فاضلاب میکروارگانیسم‌ها قبلا باید به محیط مایع خو گیرند تا بتوانند آنزیمهایی لازم را ترشح کنند. در مرحله‌ بعد لخته‌سازی انجام می‌شود. به این صورت که میکروارگانیسم‌ها در حوضچه‌ی هوادهی به هم برخورد می‌کنند و ذرات بزرگی بنام لخته تشکیل می‌شود. این لخته‌ها به سهولت تنشین خواهند شد. همچنانکه اختلاط این سلولها در حوضچه‌ی هوادهی ادامه می‌یابد، با مواد معلق و کلوییدی نیز برخورد و اتصال پیدا می‌کنند. این اتصال سبب بزرگ شدن لخته می‌شود در نتیجه ته‌نشینی بهتر رخ می‌دهد.

لجن‌فعال در سه مرحله‌ی مشخص تشکیل می‌گردد:

1- مرحله‌ی انتقال

2- مرحله‌ی تبدیل

3- مرحله‌‌ی لخته‌سازی (هماوردی)

تمام این مراحل بطور همزمان و مداوم در حوضچه‌ی هوادهی و تا حدودی در حوضچه‌ی ته‌نشینی رخ می‌دهند. ماده در ابتدا به درون سلول منتقل می‌شود.

در مرحله‌ی انتقال، مواد آلی محلول از دیواره‌ی سلولی جذب میکروارگانیسم گردیده و در آنجا شکسته می‌شوند. ذرات غیر محلول در دیواره‌ی سلول جذب سطحی و نهایتا شکسته شده و سپس از دیواره‌ی سلولی جذب می‌شوند.

جذب سطحی مواد نسبتا سریع انجام می‌گیرد و معمولا 15 تا 30 دقیقه طول می‌کشد. انتقال مواد محلول از دیواره‌ی سلولی و فرآیند هضم و جذب به زمان طولانی تری نیازمند است. هنگامی که مواد جامد جذب سطحی دیواره‌ی سلولی شد، میکروارگانیسم‌ها مواد شیمیایی ترشح می‌کنند که مواد جامد غیر محلول را به شکل محلول درمی آورد و این مواد به همان روش آلاینده‌های محلول به درون سلول جذب می‌گردند.

پس از انتقال مواد به درون سلول، عمل هضم انجام می‌شود. مرحله‌ی تبدیل دومین گام بسوی تشکیل لجن‌فعال است. پس از آنکه میکروارگانیسم مواد آلی را در خود تحلیل برد، فرآیند تبدیل شروع می‌شود، فرآیند تبدیل شامل سنتز و اکسایش است. سنتز به سادگی به تکثیر سلولهای بیشتر اشاره می‌کند و اکسایش با تشکیل گاز دی اکسید کربن، آب و انرژی ارتباط دارد. این دو واکنش فرآیند متابولیک میکروارگانیسم را ایجاد می‌کنند.

بهتر است در سیستم تصفیه، جمعیت بیولوژیکی کثیری وجود داشته باشد، بطوریکه وقتی شماری از میکروارگانیسم‌ها آنچه را که قبلا گرفته‌اند هضم می‌کنند، دیگران مواد آلی فاضلاب را کاهش دهند.

میکروارگانیسم‌ها برای شکستن مواد آلی ماده شیمیایی به نام آنزیم (کاتالیستهای بیولوژیکی) تولید می‌کنند، آنزیم‌ها در درون میکروارگانیسم و در آب پیرامون آنها حضور دارند. برای شکستن مواد آلی مختلف نیاز به آنزیم‌های مخصوص هست بطوریکه جمعیت بیولوژیکی بتوانند آنها را به میکروارگانیسم‌های بیشتر، CO2 و H2O تبدیل نماید. به این دلیل است که در یک سیستم تصفیه‌ی فاضلاب می‌باید میکروارگانیسم‌ها قبلا به محیط مایع خو گیرند تا بتوانند آنزیم‌های لازم را ترشح کنند. در حین راه افتادن تصفیه‌خانه میکروارگانیسم‌ها هم یاد می‌گیرند که آنزیم مورد نیاز برای شکستن ماده‌ی آلی خاص موجود در فاضلاب را به وجود آورند، میکروارگانیسم‌ها باید کاملا به فاضلاب خو بگیرند تا بتوانند میزان آنزیم مورد نیاز را تولید کنند. نهایتا میکروارگانیسم‌ها به همدیگر پیوسته و یک لخته را تشکیل می‌دهند.

سومین مرحله‌ از تشکیل لجن‌فعال مرحله‌ی لخته‌سازی است. در حالی که میکروارگانیسم‌ها در حوضچه‌ی هوادهی مخلوط می‌شوند و با سایر میکروارگانیسم‌ها برخورد می‌کنند، ذرات بزرگی به نام لخته را تشکیل می‌دهند که به آسانی ته‌نشین خواهند شد، چون اختلاط این سلول‌ها در حوضچه‌ی هوادهی ادامه می‌یابد، با مواد معلق و کلوییدی (آلاینده‌های غیر محلول) نیز برخورد و اتصال پیدا می‌کنند. این اتصال سبب بزرگتر شدن لخته می‌شود. سرانجام تمام جوانب سلول با این مواد پوشیده شده و دیگر ذرات بیشتری نمی‌توانند بدان بچسبد، لیکن از آنجا که میکروارگانیسم‌ها همواره سطح تازه‌ای در اختیار این مواد می‌گذارند، سلول جدید برای چسبیدن ذرات آماده می‌شود تا لخته جدیدی شکل بگیرد.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ۳:٠٧ ‎ب.ظ روز پنجشنبه ۱۸ شهریور ۱۳۸٩

دسته بندی روشهای تصفیه‌ی فاضلاب

آلاینده‌های موجود در فاضلاب را با روشهای فیزیکی، شیمیایی و زیست‌شناختی جدا می‌کنند هر یک از این روشها را معمولا تحت عنوان عملیات واحد فیزیکی، فرایندهای واحد شیمیایی و فرایندهای واحد زیست‌شناختی دسته بندی می‌کنند.

عملیات واحد فیزیکی

روشهای تصفیه‌ای که در آنها کاربرد نیروهای فیزیکی غالب است، عملیات واحد فیزیکی می‌نامند این روشها از مشاهدات اولیه بشر د رطبیعت تکوین یافته‌اند، نخستین روشهایی بودند که در تصفیه‌ی فاضلاب به کار رفته‌اند نمونه‌هایی از این واحد عبارتند از: آشغالگیری، مخلوط کردن، انعقاد، ته‌نشینی، شناوری، صاف کردن و انتقال گاز.

فرایندهای واحد شیمیایی

روشهای تصفیه‌ای که در آنها جداسازی یا تبدیل آلاینده‌ها بر اثر افزودن مواد شیمیایی یا در نتیجه واکنشهای شیمیایی انجام می‌شود را فرایندهای واحد شیمیایی می‌گویند. ترسیب شیمیای، جذب سطحی و ضد عفونی کردن از رایجترین نمونه‌های مورد استفاده در تصفیه‌ی فاضلاب‌اند.

فرایندهای واحد زیست‌شناختی

روشهای تصفیه که در آنها جداسازی آلاینده‌ها از طریق فعالیت زیست‌شناختی انجام می‌شود، فرایندهای واحد زیست‌شناختی می‌نامند.

تصفیه زیست‌شناختی در درجه اول برای جداسازی مواد آلی قابل تجزیه زیست‌شناختی (به صورت کلوییدی یا محلول) در فاضلاب و هم چنین برای جداسازی مواد مغذی در درون فاضلاب (نیتروژن و فسفر) به کار می‌رود.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ۳:٠٤ ‎ب.ظ روز پنجشنبه ۱۸ شهریور ۱۳۸٩

تاریخچه‌ی تصفیه‌ی فاضلاب

از حدود یک صد سال پیش که رابطه بین اثر باکتریها و میکروبهای بیماریزا در واگیری و شیوع بیماریها آشکار گشت، انسان به فکر پاکسازی آبهای آلوده افتاد به عبارت دیگر فن تصفیه‌ی آب و فاضلاب در روند تصفیه امروز خود بیشتر در اثر پیشرفت علم زیست شناسی و پزشکی به وجود آمده است. پرداختن به این فن از آنجا شروع گشت که به تدریج برای جلوگیری از آلوده شدن منابع طبیعی آب وبه ویژه رودخانه‌ها، ورود فاضلاب به این منابع ممنوع اعلام گردید این جلوگیری‌ها نیاز به تصفیه‌ی فاضلاب وتکامل روش‌های آن را ایجاب نمود. با گذشت زمان وبه ویژه پس از جنگ جهانی دوم درنتیجه توسعه شهرها وصنایع، خطر آلودگی محیط‌زیست ودر نتیجه نیاز به تصفیه‌ی فاضلاب با شدت بی سابقه‌ای افزایش یافت و همزمان با آن روش‌های بسیاری برای تصفیه‌ی فاضلاب پیشنهاد و به کار گرفته شد.

روشهای تصفیه‌ی فاضلاب در ابتدا به منزله پاسخی به نگرانی بهداشت عمومی و شرایط ناشی از دفع فاضلاب در محیط‌زیست به وجود آمدند. با بزرگ شدن شهرها و محدودیت زمینهای دردسترس برای تصفیه و دفع فاضلاب که بیشتر به صورت آبیاری و در کل روشهای رایج در اوایل قرن بیستم انجام می‌شد این موضوع اهمیت یافت.

هدف از ابداع روشهای جدید تصفیه‌ی فاضلاب تسریع نیروهای طبیعی، تحت شرایط کنترل شده در تصفیه‌خانه‌های نسبتا کوچک بود. به طور کلی اهداف تصفیه‌ی فاضلاب از حدود سال 1900 تا 1970 عبارت بودند از:

·        جداسازی مواد معلق و قابل شناور

·        تصفیه مواد آلی قابل تجزیه زیستی

·        حذف ارگانیسم‌های بیماریزا

 از سال 1970 تا 1980 جنبه زیبایی شناختی اهمیت بیشتری پیدا کرد از سال1980 به بعد با پیشرفت تکنولوژی و فزونی علم تصفیه‌ی فاضلاب بر مسایل بهداشتی ناشی از مواد شیمیایی سمی یا بالقوه سمی تخلیه شده در محیط‌زیست متمرکز شده است.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ۳:٠۱ ‎ب.ظ روز پنجشنبه ۱۸ شهریور ۱۳۸٩

صافی‌های چکنده (از مهندسی فاضلاب متکف)

نزدیک 100 سال است که صافی‌های چکنده با هدف تصفیه زیستی فاضلاب‌های شهری و صنعتی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. صافی‌چکنده یک راکتور زیستی فیلم ثابت غیر مستغرق است که در آن از یک بستر سنگی یا پلاستیکی استفاده می‌شود که فاضلاب به طور دائمی در میان آن توزیع می‌شود. تصفیه به موازات جریان یافتن مایع بر روی بیوفیلم چسبیده انجام می‌شود. عمق بستر سنگی 9/0 تا 5/2 متر با میانگین 8/1 متر است. بسترهای سنگی صافی معمولا گرد بوده و فاضلاب مایع به وسیله یک توزیع کننده‌های چرخان از بالای بستر توزیع می‌شود. بسیاری از صافی‌های چکنده متداول دارای بستر سنگی به عنوان مواد بستر، برای افزایش ظرفیت تصفیه به بستر پلاستیکی تبدیل شده‌است. در واقع همه صافی‌های چکنده جدید با بستر پلاستیکی ساخته می‌شوند. صافی‌های چکنده دارای بستر پلاستیکی به شکل‌های دایره‌ای، مربع و دیگر اشکال با عمقهای متغیر از 4 تا 12 متر ساخته می‌شوند.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ٩:۳٢ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٢۳ دی ۱۳۸۸

راکتور بسته‌ی متوالی - بخش چهارم

—            سیستمهای با جریان پیوسته (Continuous-Flow Systems)

—            در این نسخهی اصلاحشدهی SBR، جریان به صورت پیوسته به هر حوضچه وارد میشود. سرعت جریان ورودی که از کف حوضچه وارد میشود طوری تنظیم میشود که موجب بههمخوردگی جامدات تهنشینشده نشود. سیستمهای جریان پیوسته در واقع واکنشهای بسته (batch reactions) نیستند، چون فاضلاب به طور ثابت وارد حوضچه میشود.

—            پیکربندی طرح SBR و سیستمهای جریان پیوسته بسیار شبیه هم هستند. به طور ایدهآل، یک SBR با واکنش بستهی واقعی تنها در شرایط اظطراری باید به صورت جریان پیوسته راهبری شود. نشان داده شده است که تصفیهخانههایی که به صورت سیستم جریان پیوسته طراحی میشوند، در شرایط پیک جریان، شرایط بهرهبرداری ضعیفی دارند.

—            پارهای از مشکلات عمدهی سیستمهای با جریان پیوسته عبارتند از: طغیان (overflow)، آببردگی (washout)، پساب بد، و تخطی از حدود مجاز.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ٩:۳۳ ‎ب.ظ روز دوشنبه ۱۸ آبان ۱۳۸۸

راکتور بسته‌ی متوالی - بخش سوم

—             

—            2. واکنش (react)

—            این فاز اجازهی کاهش بیشتر پارامترهای فاضلاب را میدهد. در طول این فاز فاضلاب وارد حوضچه نمیشود و هوادهها و همزنهای مکانیکی روشن هستند. بیشتر حذف BOD کربنه در فاز واکنش رخ میدهد. نیتریفیکاسیون بیشتر با ادامهدادن اختلاط و هوادهی روی میدهد. عمدهی دنیتریفیکاسیون در فاز mixed-fill روی میدهد. فسفر آزاد شده طی فاز mixed-fill به علاوهی مقداری از فسفر اضافی در فاز واکنش جذب میشود.

—            3. ته نشین شدن (settle)

—            طی این فاز، لجن فعال اجازه مییابد تا در شرایط آرام تهنشین شود. در طول این فاز فاضلاب وارد حوضچه نمیشود و هوادهها و همزنها نیز خاموش هستند. لجن فعال به صورت جرم لختهشده تمایل به تهنشینی پیدا میکند و سطح مشخصی با سوپرناتانت شفاف پیدا میکند.

—            جرم لجن، پتوی لجن نامیده میشود. این فاز یک بخش بحرانی چرخه است، چون در صورتی که جامدات به سرعت تهنشین نشوند، مقداری از لجن ممکن است در مرحلهی تخلیهی سوپرناتانت خارج شود و کیفیت پساب را کاهش دهد.

—            4. تخلیه (decant)

—            در این فاز سوپرناتانت شفاف تخلیه میشود. به محض اینکه فاز تهنشینی کامل شد، سیگنالی به تخلیهکننده فرستاده میشود که شیر تخلیهی پساب را باز کند. دو گونه تخلیهکننده وجود دارد: بازوی شناور و بازوی ثابت.

—            تخلیهکنندهی شناور دریچهی ورودی را اندکی پایینتر از سطح آب نگه میدارد تا ورود جامدات به پساب در فاز تخلیه را کمینه کند. تخلیهکنندههای شناور به بهرهبردار این قابلیت را میدهند که حجم پر و خالی شدن را تغییر دهند.

—            تخلیهکنندههای بازوثابت ارزانتر هستند و میتوان آنها را طوری طراحی کرد که به بهرهبردار اجازه دهد تا سطح تخلیهکننده را پایینتر یا بالاتر ببرد. بهتر است که حجم تخلیه به اندازهی همان حجمی باشد که در مرحلهی پرشدن وارد میشود. همچنین مهم است که کفاب یا کف سطحی تخلیه نشود. فاصلهی عمودی از تخلیهکننده تا کف مخزن باید بیشینه شود تا از بههم خوردگی بیومس تهنشین شده جلوگیری شود.

—            5. سکون(idle)

—            این مرحله بین فازهای تخلیه و پرشدن قرار دارد. این زمان، بر اساس میزان جریان ورودی و استراتژی بهرهبرداری، تغییر میکند. طی این فاز مقدار کمی لجن فعال در کف حوضچهی SBR به بیرون پمپ میشود. این فرایند wasting نامیده میشود.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ٢:٢۱ ‎ب.ظ روز جمعه ۱٥ آبان ۱۳۸۸

راکتور بسته‌ی متوالی - بخش دوم

—            1. پر شدن

—            در طول فاز پرشدن، فاضلاب وارد حوضچه میشود. اختلاط و هوادهی را میتوان در طول زمان پرشدن تغییر داد تا سه سناریوی گوناگون زیر را ایجاد شود:

—            Static Fill

—            Mixed Fill

—            Aerated Fill

—            پرشدن ایستا (Static Fill)

—            هنگام ورود فاضلاب به مخزن هیچ هوادهی یا اختلاطی صورت نمیگیرد. پرشدن ایستا در زمان راهاندازی اولیهی یک وسیله، در تصفیهخانههایی که نیاز به نیتریفیکاسیون یا دنیتریفیکاسیون ندارند و در دورهی جریانکم جهت صرفهجویی در مصرف برق استفاده میشود. چون هوادهها و همزنها خاموش هستند، این سناریو موجب صرفهجویی در مصرف انرژی میشود.      

—            پرشدن همراه با همزدن (Mixed Fill)

—            همزنهای مکانیکی فعال هستند، اما هوادهها خاموش میمانند. عمل اختلاط ایجاد یک مخلوط یکنواخت از فاضلاب ورودی و بیومس میکند. یک حالت انوکسیک ایجاد میشود که دنیتریفیکاسیون را توسعه میدهد. شرایط بیهوازی نیز میتواند طی فاز پرشدن-اختلاط به انجام برسد.  طی شرایط بیهوازی بیومس فسفر آزاد میکند. این فسفر آزاد شده پس از نخستین باری که شرایط هوازی ایجاد شود، بار دیگر توسط بیومس جذب میشود.

—            پرشدن همراه با هوادهی (Aerated Fill)

—            هم هوادهها و هم همزنهای مکانیکی فعال هستند. محتوای حوضچه هوادهی میشود تا ناحیهی انوکسیک یا بیهوازی را به ناحیهی هوازی تبدیل کند. در چرخهی هوادهی-پرشدن هیچ تنظیمی جهت کاهش مواد آلی و دستیابی به نیتریفیکاسیون لازم نیست.

—            با این وجود، جهت انجام دنیتریفیکاسیون، لازم است که اکسیژندهی متوقف شود تا شرایط انوکسیک مورد نیاز برای دنیتریفیکاسیون حاصل شود. با روشن و خاموش کردن هوادهها در این فاز، شرایط هوازی و انوکسیک ایجاد میشود که اجازهی نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون را میدهد.  اکسیژن محلول باید در این فاز پایش شود و نباید به بالای 0.2 میلیگرم بر لیتر برسد. بدین گونه اطمینان حاصل میشود که شرایط انوکسیک طی فاز سکون حاصل میشود.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ۱٠:٠۳ ‎ق.ظ روز دوشنبه ۱۱ آبان ۱۳۸۸

—راکتور بسته‌ی متوالی Sequencing Batch Reactor

—            SBR گونهای فرایند لجن فعال است. راکتور بستهی متوالی (SBR) یک سیستم لجن فعال رشد معلق همراه با بستر مخلوطشده است که اساس آن پر و خالی شدن است. همهی فرایندهای یکنواختسازی، هوادهی و زلالسازی در یک راکتور بستهی یگانه قابل دستیابی است. از آنجا که SBR از یک مخزن تنها برای تثبیت زائدات و جداسازی جامدات استفاده میکند، نیازی به زلالساز ثانویه نیست.

—            بین سالهای 1914 تا 1920 چندین سیستم پر و خالی شونده مورد استفاده قرار میگرفت. اما علاقهمندی به سیستم SBR از اواخر دهه 1950 و اوایل دهه 1960 با توسعه فناوریهای جدید دوباره اوج گرفت.  بسیاری از کشورهای صنعتی و نیمه صنعتی تجربه استفاده از راکتور ناپیوسته متوالی جهت تصفیه فاضلابهای شهری و صنعتی را با موفقیت پشت سر گذاشتهاند.

—            فرایندهای اصلی تصفیه در SBR

—            همهی سیستمهای SBR بهطور معمول دارای 5 مرحله میباشند:

—            1. پر شدن (fill)

—            2. واکنش (هوادهی) (react)

—            3. ته نشین شدن (ته نشینی /زلال) (settle)

—            4. تخلیه (بیرون ریختن) (decant)

—            5. سکون(idle)

—            این مرحلهها را میتوان برای کاربردهای عملیاتی مختلف تغییر داد.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ۱٠:٠٠ ‎ق.ظ روز دوشنبه ۱۱ آبان ۱۳۸۸

تماس دهنده های زیستی چرخان (ROTATING BIOLOGICAL CONTACTORS)

—            توصیف فرایند

—            تماس دهنده زیستی چرخان (RBC) یک بیوراکتور رشد چسبیده است. RBC نخستین بار در سال 1960 در آلمان غربی مورد استفاده قرار گرفت. دیسک‌ها در فاضلاب غوطه‌ور شده و با سرعت 2 تا 6 دور بر دقیقه (2-6 rpm) چرخش می‌کنند.

—            چرخش صفحه به صورت متناوب بیوفیلم را با مواد آلی فاضلاب و سپس با اتمسفر برای جذب اکسیژن تماس می دهد. اکسیژن را با استفاده از هواپخشانها نیز می‌توان تامین کرد.

—            میزان اسلافینگ بستگی به بارگذاری‌های هیدرولیکی و آلی و همچنین سرعت چرخش دارد. جامدات اسلافینگ توسط زلال‌ساز ثانویه از جریان پساب حذف می‌شوند.

—            نقاط قوتRBC  عبارتند از: زمان ماند کوتاه، هزینه بهره برداری و نگهداری کم و تولید لجنی که به آسانی آبگیری شده و ته نشین می گردد.

—            در یک مخزنRBC  از نظر هوازی دو ناحیه قابل شناسایی است:

—            ناحیه‌ی بی‌هوازی (Anaerobic zone): در این لایه، باکتری‌های تخمیرکننده فراورده‌هایی مثل الکل‌ها و اسیدهای آلی تولید می‌کنند که مورد استفاده‌ی باکتری‌های احیاکننده‌ی گوگرد قرار می‌گیرد.

—            ناحیه‌ی هوازی (Aerobic zone): سولفید هیدروژن تولید شده توسط باکتری‌های احیاکننده‌ی گوگرد در ناحیه‌ی بی‌هوازی به ناحیه‌ی هوازی منتشر می‌شود و به سرعت توسط بژیاتوآ به عنوان یک دهنده‌ی الکترون مصرف می‌شود. H2S به گوگرد عنصری اکسید می شود.

—            در نخستین مرحله‌یRBC  عمدتا مواد آلی (شامل BOD5) حذف می‌شود، در حالی که در مراحل بعد، زمانی که BOD5 به اندازه‌ی کافی پایین است، NH4 به عنوان نتیجه‌ی نیتریفیکاسیون حذف می‌شود. اکسیدکننده‌های آمونیاک نمی‌توانند به طور موثر با هتروتروفهای تندرشد، که مواد آلی را اکسید می‌کنند، رقابت کنند. نیتریفیکاسیون تنها زمانی کهBOD  تا حدود 14 میلیگرم بر لیتر کاهش یابد، روی می‌دهد و با افزایش سرعت چرخش افزایش می‌یابد.

—            کارایی RBC با اکسیژن محلول پایین در مرحله یک و با pH پایین در مراحل بعد، که نیتریفیکاسیون رخ می دهد، تحت تاثیر قرار می گیرد.

—            تماس دهنده‌های زیستی چرخان پاره‌ای از سودمندی‌های صافی‌های چکنده (مانند هزینه‌ی پایین، نگهداری کم، مقاومت به بارهای ناگهانی) را داراست، اما پاره‌ای از عیبهای آن (مانند گرفتگی صافی، مگس‌های صافی) را ندارد.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ٢:۳٢ ‎ب.ظ روز شنبه ٩ آبان ۱۳۸۸

ارزیابی کارآیی برکه های تثبیت در تصفیه فاضلاب کشتارگاههای دام

برکه های تثبیت روش مناسبی برای تصفیه فاضلاب جوامع کوچک و برخی صنایع خاص نظیر کشتارگاهها، صنایع لبنی و تولید فرآورده های گوشتی محسوب میشوند. هدف اصلی از تحقیق ارزیابی کارآیی برکه های تثبیت در تصفیه فاضلابهای یک واحد نمونه کشتارگاهی دام در کشور میباشد. این تحقیق به مدت 6 ماه از مهر تا اسفند ماه سال 1379 بر روی تصفیه خانه فاضلاب کشتارگاه بیستون کرمانشاه انجام شد. در این طرح ضمن بررسی وضعیت کلی و نحوه بهره برداری از تصفیه خانه مزبور، شاخصهای کیفی تصفیه فاضلاب نظیر COD, BOD5, TSS, pH کل باکتریهای کلیفرم و باکتریهای کلیفرم مدفوعی در فاضلاب ورودی و پساب خروجی مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. میانگین مقادیر COD, BOD5, TSS کل باکتریهای کلیفرم و باکتریهای کلیفرم مدفوعی در پساب خروجی به ترتیب برابر 280.67 میلی گرم بر لیتر، 353.17 میلی گرم بر لیتر، 580.5 میلی گرم بر لیتر، MPN/100ml؛??7×1.51، MPN/100ml؛???×2.10 بود که بین این مقادیر با حدود مجاز استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست ایران اختلاف آماری معنی داری وجود داشت. نتایج به دست آمده نشان داد که پساب خروجی از این تصفیه خانه براساس استانداردهای محیط زیست کشور قابلیت استفاده در آبیاری و یا دفع به آبهای سطحی را ندارد. همچنین مقایسه تعداد کلیفرمهای مدفوعی در پساب خروجی با رهنمودهای سازمان بهداشت جهانی نیز نشان داد که پساب تولید قابلیت استفاده در آبیاری نامحدود را نخواهد داشت.

فرزادکیا مهدی,خسروی طوبی

این مقاله در مجله علمی پژوهشی یزد (بهار 1382) چاپ شده است.

برای دریافت فایل کامل با فرمت (pdf) به نشانی زیر مراجعه کنید.

http://www.sid.ir/fa/ViewPaper.asp?ID=2134&varStr=24;فرزادکیا%20مهدی,خسروی%20طوبی;مجله%20دانشگاه%20علوم%20پزشکی%20و%20خدمات%20بهداشتی%20درمانی%20شهید%20صدوقی%20یزد;بهار%201382;11;ضمیمه%20شماره%201%20(ویژه%20نامه%20بهداشت%204);61;68

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ٩:٥٧ ‎ق.ظ روز دوشنبه ٢٠ آبان ۱۳۸٧

فاضلاب های صنعتی

خواص فاضلاب های صنعتی و پساب کارخانه ها کاملا بستگی به نوع فرآورده های کارخانه دارد با توجه به این موضوع مهمترین تفاوتی که می تواند فاضلاب کارخانه ها با فاضلاب خانگی داشته باشد عبارتند از :

1.      امکان وجود مواد و ترکیبات شیمیایی سمی در فاضلاب کارخانه بیشتر است.

2.      فاضلاب صنعتی خورندگی بیشتری دارد.

3.      فاضلاب صنعتی خاصیت قلیایی یا اسیدی زیادی دارد.

4.      امکان وجود موجودات زنده در آن ها کمتر می باشد.

تنها قسمتی از فاضلاب های صنعتی که تقریبا در تمام کارخانه ها خاصیتی یکسان دارند فاضلاب بدست آمده از تشکیلات خنک کننده آنهاست. آلودگی این فاضلاب ها بسته به تعداد دفعاتی که آب برای خنک کردن کارخانه ها به کار برده شده است متفاوت می باشد و معمولا آلودگی آن ها کمتر از فاضلاب های دیگر می باشد و بیشتر دارای مواد نفتی و روغنی هستند.

در فاضلاب برخی از کارخانه ها مانند کارخانه های بهره برداری از معادن،کارخانه های فولاد سازی و کارخانه های شیمیایی بیشتر مواد خارجی را مواد معدنی تشکیل می دهند. در صورتیکه برخی دیگر از کارخانه ها مانند کارخانه های تهیه مواد غذایی و کارخانه های نشاسته سازی،بیشتر مواد خارجی در فاضلاب،مواد آلی هستند. لذا حتی دهها برابر آلودگی فاضلاب های خانگی باشد.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ٩:٢۸ ‎ق.ظ روز چهارشنبه ۱٦ امرداد ۱۳۸٧

SBR چیست؟

SBR یک نوع سیستم راکتوری پروخالی شونده است که در برگیرنده یک راکتور اختلاط کامل است که در آن تمام فرآیندهای لجن فعال رخ می دهد. یک SBR از تعدادی چرخه در هر روز تشکیل شده است. یک چرخه معمولی ممکن است شامل4 مرحله به شکل سه ساعت پرشدن،دو ساعت هوادهی،نیم ساعت ته نشینی و نیم ساعت تخلیه باشد یک مرحله سکون نیز ممکن است برای ایجاد انعطاف پذیری در جریان های زیاد در نظر گرفته شود.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ۱۱:٢٦ ‎ق.ظ روز شنبه ٢٢ تیر ۱۳۸٧

نقش نیزارها در حذف فلزات از آب(بخش دوم)

 کارایی حذف فلزات با نرخ بارگذاری جرمی و غلظت ورودی ارتباط زیادی دارد. فلزات در نیزار به روشهای زیر حذف می‌شوند:

1-چسبیدن به خاک، رسوبات، ذرات و موادآلی
2-ترسیب به صورت نمکهای نامحلول، به ویژه به صورت سولفیدها و هیدرکسیدها
3-گرفته شدن بوسیله گیاهان، مثل جلبکها و باکتریها

مواد جامدنیزاربوسیله تبادل یون و کیلاته شدن به فلزات می‌چسبند. مواد هیومیک هم به صورت محلول و هم به صورت جامد می‌توانند با فلزات تشکیل پیوند دهند.
جلبکها به روشهای گوناگونی با فلزات مختلف واکنش می‌دهند مثلا
Chlorella Vulgaris کادمیم را جدا می‌کند ولی مس و کروم را نه. برخی فلزات ناچیز برای میکروارگانیسمها، جلبکها و بی‌مهرگان سمی و بازدارنده هستند.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ۱٠:٠٧ ‎ق.ظ روز سه‌شنبه ۱۱ تیر ۱۳۸٧

نیزار چیست؟

 نیزار ترجمه واژه wetland است. نیزارها زمینهایی هستند که در بخشی از سال یا کل سال مرطوب می‌باشند. رایجترین تعریف نیزارها را انجمن ماهی و حیات وحش آمریکا ارائه داده است:

نیزارها زمینهای انتقالی بین سیستم‌های خاکی و آبی هستند که در آنها سطح آب معمولا در سطح یا نزدیک سطح زمین قرار دارد یا زمین با آب کم عمقی پوشانده شده است. اساسا تمام نیزارها دارای خاکی هستند که به صورت دوره‌ای با آب پوشانده یا اشباع می‌شود. این خاکها به عنوان خاکهایhydic شناخته می‌شوند وگیاهانی که به این خاکها خو کرده‌اند آبدوست (hydrophyte) نامیده می‌شوند.

نیزارها بسته به گیاهان موجود در آنها،شرایط آب و موقعیت جغرافیایی با نامهای مختلفی نامگذاری شده‌اند مثل :Swamps,Marshes,Bogs,Sloughs(1)
به خاطر اینکه نیزارها میزان بالاتری فعالیت زیستی در مقایسه با سایر اکوسیستمها دارند، می‌توانند بسیاری از آلاینده‌های مرسوم را تغییر شکل دهند و فاضلاب متعارف را به محصولات بی ضرر یا مواد مغذی حیاتی که برای فعالیتهای زیستی مورد نیازند،تبدیل کنند.به دلیل اینکه نیزارها از انرژیهای طبیعی محیطی مانند نورخورشید، باد، خاک،گیاهان وحیوانات در کار تصفیه استفاده می‌کنند، به مواد شیمیایی نیاز ندارند وکمترین انرژی سوختهای فسیلی مورد نیاز بوده در نتیجه نیزارها یکی از کم‌هزینه‌ترین سیستمهای تصفیه می‌باشد.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ٢:٤٦ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٩ تیر ۱۳۸٧

مشکلات سیستم لجن فعال

سیستم لجن فعال با هوادهی گسترده  ممکن است دچار مشکلات گوناگونی در هنگام بهره‌برداری شود. شناخت این مشکلات جهت رفع آنها لازم است. بنابراین جهت بهبود فرایند لجن فعال نخست باید عوامل موثر در بهره‌برداری و مشکلات احتمالی را شناخت. برخی از این مشکلات عبارتند از:

1.      تشکیل لخته ضعیف، لخته های سرسوزنی[1]، و رشد پراکنده[2]

2.      سمیت

3.      نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون

4.      کمبود مواد مغذی و بالکینگ و فومینگ غیر رشته ای[3]

5.      بالکینگ و فومینگ زئوگلایی[4]

6.       بالکینگ و فومینگ رشته ای[5]



[1] Pin Floc

[2] Dispersed Growth

[3] Polysaccharide Bulking and Foaming

[4] Zoogloea Bulking and Foaming

[5] Filamentous Bulking and Foaming

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ۱٢:٤٥ ‎ب.ظ روز شنبه ٩ تیر ۱۳۸٦

قابلیت کاربرد صافی‌های چکنده

صافی‌های چکنده اجازه می‌دهد که مواد آلی فاضلاب توسط گروهی از میکروارگانیسم‌هایی(باکتریهای هوازی، بی‌هوازی و اختیاری، قارچها، جلبک‌ها و تک‌یاخته‌ها)، که به یک آکنه به صورت یک لایه‌ی slime یا یک فیلم بیولوژیکی(که حدودا 1/0 الی 2/0 میلی متر ضخامت دارند) چسبیده‌اند، جذب شود. با جریان فاضلاب روی آکنه، میکروارگانیسمهای موجود در آب بتدریج خودشان را به سطوح پلاستیکی یا سنگی می‌چسبانند و تشکیل یک فیلم می‌دهند. سپس مواد آلی توسط میکروارگانیسم‌های هوازی تجربه می‌شوند.

همچنانکه لایه ضخیم تر می‌شود و میکروارگانیسمها رشد می‌کنند اکسیژن نمی‌تواند به سطح آکنه نفوذ کند، در نتیجه موجودات بی‌هوازی تکثیر می‌شوند. همچنانکه لایه‌ی بیولوژیکی رشد می‌کند، میکروارگانیسمهای نزدیک سطح توانایی چسبیدن خود را به آکنه از دست می‌دهند، و بخشی از لایه slime از صافی جدا می‌شود. این فرایند به نام sloughing معروف است. مواد جامد کنده شده توسط سیستم زهکش گرفته شده و به یک زلالساز برای جدا شدن از فاضلاب منتقل می‌شوند.

  
نویسنده : دکتر محمد رضا سمائی ; ساعت ۳:٠٥ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ۱٦ خرداد ۱۳۸٦