سیستم رسوب زدا هیدروفلو و کاربردهای آن در تصفیه خانه‌های آب و فاضلاب

3 آبان, 1400

سیستم رسوب زدا هیدروفلو چگونه در تصفیه خانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد؟

کاربردهای تصفیه فاضلاب

هر چیزی که از آب گذر خارج می‌شود در نهایت به تصفیه خانه فاضلاب ختم می‌شود. خاک، ذرات غذا، چربی‌ها، روغن‌ها، مواد شیمیایی و دیگر مواد نه چندان دلچسب، آب را آلوده می‌کنند. این می‌تواند مسائل مختلفی را برای تأسیسات تصفیه فاضلاب و تجهیزات دخیل در حذف آلاینده‌ها از آب ایجاد کند تا بتوان آنها را با خیال راحت دفع (یا استفاده مجدد!) کرد. دستگاه‌های رسوب زدا هیدروفلو برنده جایزه، برای کنترل تجمع استروویت، کاهش استفاده از پلیمر، کاهش استفاده از مواد شیمیایی و افزایش بازده فیلتراسیون در تاسیسات فاضلاب در سراسر جهان نصب شده‌است.

اصطلاحات تصفیه فاضلاب

تصفیه فاضلاب هوازی-نوعی تصفیه بیولوژیکی با استفاده از باکتری‌های تغذیه کننده با اکسیژن برای تجزیه یا هضم مواد آلی/آلاینده‌ها و حذف آنها از فاضلاب.

تصفیه فاضلاب بی هوازی – نوعی تصفیه بیولوژیکی با استفاده از باکتری‌هایی که در محیط بدون اکسیژن رشد می‌کنند تا مواد آلی/آلاینده‌ها را تجزیه یا هضم کرده و آنها را از فاضلاب خارج کنند. توجه: استروویت یک مشکل رایج در سیستم‌های تصفیه فاضلاب بی هوازی است.

کیک – اصطلاحی که برای توصیف مواد جامد باقی مانده پس از حذف آب استفاده می‌شود. اغلب در محل دفن زباله دفع می‌شود، سوزانده می‌شود یا گاهی به عنوان کود استفاده می‌شود.

آبگیری – فرایند حذف آب از چیزی، به عنوان مثال حذف آب از گل. توجه: استفاده نهایی از تصفیه فاضلاب مستلزم جداسازی تقریباً کامل آب از مواد جامد به منظور بازگشت آب و جامدات به محیط است.

لخته شدن – جمع شدن ذرات جامد کوچک برای تشکیل ذرات جامد بزرگتر.

پلیمر – یک ماده مصنوعی برای کمک به لخته شدن یا “جمع شدن” جامدات کوچک برای فیلتر کردن بهتر آنها استفاده می‌شود. همچنین برای کمک به ضخیم شدن لجن در هنگام آبگیری استفاده می‌شود.

لجن – ترکیبی از مواد جامد حذف شده از جریان فاضلاب در مراحل مختلف تصفیه.

استروویت – یک ماده معدنی فسفاته که معمولاً در سیستم‌های فاضلاب بی هوازی یافت می‌شود. استروویت یک کریستال سخت تشکیل می‌دهد که از منیزیم، آمونیوم و فسفات تشکیل شده‌است. استروویت می‌تواند فیلترها را مسدود کند، به تجهیزات آسیب برساند و باعث ایجاد رسوب شود که برای تجهیزات و فرآیندهای کارخانه مضر است.

ویویانیت – یک ماده معدنی هیدراته فسفات آهن که در تعدادی از محیط های زمین شناسی یافت می‌شود. ویویانیت در تصفیه فاضلاب به عنوان رسوبی سخت در پایین دست فرایند هضم بی هوازی یافت می‌شود. همانند استروویت، ویویانیت می‌تواند بر روی ابزار و تجهیزات و عملکرد سیستم تأثیر منفی بگذارد.

مراحل اولیه تصفیه فاضلاب

1. غربالگری – فاضلاب خام ورودی از طریق یک فرآیند غربالگری درشت برای حذف زباله‌های بزرگ مانند نخاله، قطعات چوب، پلاستیک و گریس عبور می‌کند. در حالی که مواد جامد بزرگ حذف شده در محل دفن زباله دفع می‌شوند، آب باقیمانده به سمت تصفیه مجدد حرکت می‌کند.

بیشتر بخوانید: تأثیر فناوری رسوبزدا هیدروپت روی سیلیکات

2. حذف شن و ماسه – پس از غربالگری، آب باقی مانده از یک فرآیند حذف شن و ماسه عبور می‌کند که در آن ذرات سنگین کوچکتر مانند ماسه و شن با استفاده از گرانش ته نشین می‌شوند. آب باقی مانده به مرحله بعدی منتقل می‌شود در حالی که شن و ماسه نیز معمولاً در محل دفن زباله دفع می‌شوند.

3. ته نشینی اولیه – پس از خارج شدن جامدات سنگین‌تر از آب، به مخزن ته نشینی اولیه یا شفاف کننده منتقل می‌شود. در این مرحله مواد جامدتر سنگین به آرامی از آب خارج می‌شوند در حالی که روغن‌ها در بالای آن جمع می‌شوند. مواد جامد از بالا و پایین مخزن خارج می‌شوند تا بیشتر تصفیه شوند (پردازش لجن). آب باقیمانده راه خود را به مراحل تصفیه بیشتر ادامه می‌دهد.

4. هوادهی/لجن فعال – در این مرحله عمده تصفیه با استفاده از تخریب بیولوژیکی برای تجزیه آلاینده‌ها به مواد کم خطر مانند بافت سلولی و نیتروژن انجام می‌شود. این فرایند تقریباً مشابه فرایندهای بیولوژیکی طبیعی است که در دریاچه‌ها و رودخانه‌ها رخ می‌دهد اما بسیار سریعتر اتفاق می‌افتد. آب تمیزتر به مرحله بعدی و لجن به سمت تصفیه بیشتر حرکت می‌کند.

5. ته نشینی ثانویه – مانند مرحله 3، آب به مخزن ته نشین کننده دیگر یا شفاف کننده منتقل می‌شود، جایی که لجن باقی مانده به کف ته نشین می‌شود. لجن ته مخزن به فرآیند لجن فعال برگردانده می‌شود و 90 درصد آب تصفیه شده به فیلتراسیون و ضدعفونی نهایی منتقل می‌شود.

6. فیلتراسیون – ذرات ریز باقی مانده از طریق یک سری محیط فیلتر از آب خارج می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که همه آلاینده‌ها حذف شده‌اند.

7. ضدعفونی کردن – پس از حذف تقریباً همه مواد جامد، آب باکتری‌های باقی مانده را از طریق فرایندهایی مانند ضد عفونی UV یا کلر پاکسازی می‌کند. سپس آب ضدعفونی شده طبق مجوز تخلیه گیاهان، دوباره در محیط تخلیه می‌شود.

واحد رسوبزدا هیدروفلو در WWTP بی هوازی نصب شده است

مراحل اولیه تصفیه لجن

1. هوادهی شناور لختگی – لجن فعال با پمپاژ حباب‌های ریز هوا ضخیم می‌شود. سپس مواد جامد بیولوژیکی به سمت بالا شناور می‌شوند و برای تصفیه بیشتر حذف می‌شوند و آب باقی مانده در زیر به ابتدای تصفیه خانه بازگردانده می‌شود. این فرایند معمولاً غلظت مواد جامد را از 1 به 3 افزایش می‌دهد.

2. تجزیه بی هوازی – در این مرحله لجن فعال غلیظ شده با لجن اولیه از مراحل 2-3 بالا ترکیب شده و به دستگاه دایجستر پمپ می‌شود. سپس لجن گرم می‌شود و تا یک ماه به مخلوط شدن خود ادامه می‌دهد و در آنجا باکتری‌های بی هوازی به تجزیه آلاینده‌ها ادامه می‌دهند. این فرآیند متان تولید می‌کند که به نوبه خود برای گرم کردن لجن استفاده می‌شود.

بیشتر بخوانید: تکنولوژی رسوبزدای هیدروفلو و ابزار استفاده از آب پایدار

3. لختگی – پس از دایجستر شدن لجن، آن را به یک فرآیند ضخیم شدن منتقل می‌کند تا آب بیشتری از مواد جامد حذف شود. ضخیم کننده‌های کمربند گرانشی، پرس فیلتر تسمه‌ای و سانتریفیوژها نمونه‌هایی از تجهیزات مورد استفاده برای جداسازی بیشتر جامدات از آب هستند. آب باقیمانده دارای مقدار زیادی آمونیاک است و جداگانه ذخیره می‌شود تا به آرامی به ابتدایتصفیه خانه برگردانده شود. لجن خشک شده معمولاً “کیک” نامیده می‌شود.

4. دفع جامدات – جامدات اکنون بیشتر آب را حذف کرده و به محل دفن زباله منتقل می‌شوند، سوزانده می‌شوند یا در مواردی به عنوان کود مورد استفاده قرار می‌گیرند زیرا دارای مقدار زیادی نیتروژن هستند.

هوادهی شناور محلول

هوادهی شناور محلول (DAF) چیست؟ DAF فرآیندی است که مواد جامد سنگین تر را از جریان فاضلاب جدا می‌کند. پس از گذراندن دوره جامداتی مانند ماسه، سنگ‌ها و سایر شن و ماسه‌ها از صفحه فاضلاب ورودی با صفحات و در حوضچه‌های ته نشینی مختلف خارج می‌شوند. آب باقیمانده در یک سیستم شناور هوای محلول برای حذف جامدات بیشتر جریان می‌یابد. به طور خلاصه، آب به یک مخزن بزرگ می‌ریزد که در آن حباب‌های ریز هوا از مخزن از طریق آب بالا می‌روند تا مواد جامد را جدا کنند. مواد جامد سبک‌تر تا بالای مخزن شناور می‌شوند در حالی که مواد جامد سنگین‌تر به پایین فرو می‌روند. این یک لایه آب تمیزتر بین آن باقی می‌گذارد که برای تصفیه بیشتر پمپ می‌شود، در حالی که جامدات در بالا و پایین DAF برداشته می‌شوند و جداگانه تصفیه می‌شوند.

سیستم رسوب زدا هیدروفلو چگونه می‌تواند کمک کند؟

به طور معمول یک پلیمر برای کمک به لخته شدن ذرات جامد کوچک استفاده می‌شود تا جدا شدن آنها از آب راحت‌تر شود. سیستم رسوب زدا هیدروفلو می‌تواند با افزایش لخته سازی که به نوبه خود باعث کاهش استفاده از پلیمر می‌شود، به بهبود کارایی یک فرآیند DAF کمک کند.
گاهی اوقات هنگام نشست آب در فرآیند DAF، آلاینده‌های بیولوژیکی می‌توانند باعث ایجاد بوی نامطلوب شوند. از آنجا که رسوب زدا هیدروفلو همچنین می‌تواند آلودگی‌های بیولوژیکی را کاهش دهد، یک مزیت جانبی برای کاربردهای DAF کاهش بوی بد است. این به نوبه خود می‌تواند فرکانس تمیز کردن سیستم را در زمان و مصرف آب اضافی افزایش دهد.

پرس فیلتر تسمه‌ای

فیلتر پرس تسمه‌ای (یا پرس تسمه گرانشی) در اصل یک فیلتر متخلخل طولانی است که برای خشک شدن بیشتر لجن استفاده می‌شود. لجن در سراسر تسمه پخش می‌شود و یا از طریق غلطک‌ها فشرده می‌شود (فشار فیلتر تسمه) یا مجاز به نشست می‌شود و اجازه می‌ده جاذبه به آرامی آب را از طریق فیلتر بکشد. در هر دو مورد تجمع استروویت یک مشکل رایج است. با تجمع استروویت بر روی فیلترهای تسمه‌ای، شروع به مسدود کردن جریان آب و کاهش کارایی می‌کند. استروویت همچنین برای تمیز کردن سیستم که شامل برداشتن فیزیکی استروویت از تسمه‌ها و غلطک‌ها است، بسیار سخت است. این فرآیند تمیز کردن خشن می‌تواند به تجهیزات، به ویژه خود تسمه آسیب برساند.

بیشتر بخوانید: القای میدان الکتریکی در سیستم رسوب زدا هیدروفلو

پرس فیلتر تسمه‌ای

دستگاه رسوبزدا هیدروفلو چگونه می‌تواند کمک کند؟

دستگاه رسوبزدا هیدروفلو نشان داده‌است که نه تنها تجمع استروویت را کاهش می‌دهد بلکه باعث نرم شدن بلورهای موجود نیز می‌شود. به جای تشکیل کریستالهای سخت، استروویت بیشتر شبیه یک گل غلیظ است که می‌توان آن را به سادگی با یک واشر فشار شستشو داد. کاهش تجمع و نرم شدن استروویت منجر به زمانهای طولانی‌تر بین فواصل خاموش شدن، تمیز کردن سریعترو آسانتر و آسیب کمتر به تجهیزات فیلتر می‌شود.

نصب دستگاه رسوب زدا هیدروفلو روی سانتریفیوژها

پس از عبور از فیلتر، لجن به مرحله بعدی آبگیری منتقل می‌شود. سانتریفیوژ معمولاً برای حذف بیشتر آب از مواد جامد استفاده می‌شود و تقریباً بر اساس چرخه چرخش در ماشین لباسشویی شما عمل می‌کند. لجن تا حدی خشک شده وارد سانتریفیوژ می‌شود و با سرعت زیاد می‌چرخد و باعث می‌شود آب از طریق صفحه‌های کوچک خارج شود.

دستگاه رسوب زدا هیدروفلو بر روی سانتریفیوژ نصب شده‌است

دستگاه رسوب زدا هیدروفلو می‌تواند به کاهش پلیمر کمک کند

پلیمر اغلب برای ضخیم شدن لجن استفاده می‌شود و یکی از مزایای جانبی دستگاه رسوب زدا هیدروفلو افزایش لخته شدن یا ضخیم شدن جامدات است. به همین دلیل نه تنها می‌توانیم به کاهش مشکلات استروویت کمک کنیم، بلکه می‌توانیم مقدار پلیمر مورد استفاده در فرآیند آبگیری را نیز کاهش دهیم.

فیلتراسیون نهایی

هنگامی که بیش از 90 درصد مواد جامد از فاضلاب ورودی خارج شده‌اند، طی مراحل تصفیه قبلی، آب باقی مانده از یک سری فیلترها عبور می‌کند. این فیلترها که معمولاً در حدود 10 میکرون اندازه دارند، برای حذف کوچکترین ذراتی که هنوز در آب معلق هستند، عمل می‌کنند. همانطور که فیلترها این مواد جامد را جمع آوری می‌کنند، لازم است که به صورت دوره‌ای مجدد آنها را آبکشی کنید تا مواد جامد را از محیط فیلتر خارج کنید.

دستگاه رسوب زدا هیدروفلو در بسیاری از کاربردهای افزایش فیلتر مانند استخرها، سیستم‌های فیلتراسیون اسمز معکوس و تصفیه آب برج خنک کننده استفاده می‌شود. با افزایش لخته سازی (تشکیل ذرات جامد بزرگتر)، فیلترها می‌توانند این ذرات ریز را به راحتی حذف کنند. ذرات بزرگتر تا آنجا که به ذرات کوچکتر و تصفیه نشده تمایل دارند به محیط فیلتر نفوذ نمی‌کنند. این امر نه تنها باعث می‌شود آب شفاف تری از فیلترها خارج شود، بلکه لایه سطحی بر روی محیط فیلتر نیز آسان تر حذف می‌شود. از آنجا که ذرات کمتری وارد محیط فیلتر شده‌اند، زمان برگشت به عقب کاهش می‌یابد (اگرچه ممکن است فرکانس شستشوی معکوس افزایش یابد) و به طور کلی، آب کمتری برای شستشوی مجدد محیط فیلتر هدر می‌رود.