تصفیه فاضلاب به روش MBBR
آب، مایه حیات و عنصری حیاتی برای تداوم زندگی بشر محسوب میشود. با رشد جمعیت و افزایش آلودگیها، حفظ منابع آبی و تصفیه فاضلاب، یکی از مهمترین چالشهای پیش روی بشر مطرح شده است. دراینمیان، روشهای نوین تصفیه فاضلاب بهعنوان راهحلی کارآمد و پایدار، توجه بسیاری را بهخود جلب کردهاند. تصفیه فاضلاب به روش MBBR در اواخر دهه 1980 توسط پروفسور هالوارد ادگارد معرفی و بهسرعت محبوب شد. تا سال 2014، بیش از 800 تصفیهخانه در 50 کشور دنیا از این روش استفاده میکردند. فضای کم موردنیاز، یکی از دلایل اصلی محبوبیت MBBR است. این روش در مقایسه با روشهای سنتی تصفیه فاضلاب، به فضای کمتری نیاز دارد. به همین منظور در این مقاله، قصد داریم شما را با زوایای مختلف این روش آشنا نماییم.
تنوع در روش های MBBR
باتوجه به نوع و غلظت آلایندههای موجود در فاضلاب، روشهای مختلفی برای تصفیه به روش MBBR وجود دارد. بهطورکلی، متدهای تصفیه فاضلاب به دستههای زیر تقسیم میشوند:
-
بیولوژیکی: تصفیه فاضلاب به روش MBBR
-
شیمیایی: استفاده از مواد شیمیایی
-
هوازی: استفاده از میکرو ارگانیسمهای هوازی
-
SBR: نوعی تصفیه بیولوژیکی با راندمان بالا
-
CPF: نوعی تصفیه بیولوژیکی باقابلیت حذف نیتروژن و فسفر
-
فیزیکی: استفاده از روشهای فیزیکی مانند: فیلتراسیون برای جداسازی آلایندهها
-
غیرهوازی: استفاده از میکرو ارگانیسمهای غیرهوازی
در ادامه مقاله، به بررسی جزئیات روش MBBR بهعنوان یکی از روشهای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب خواهیم پرداخت.
MBBR گامی فراتر در تصفیه بیولوژیکی
حوزه تصفیه فاضلاب، چه در بخش بهداشتی و چه در بخش صنعتی، با چالشهای متعددی روبرو است. تصفیه بیولوژیکی بهعنوان یکی از اصلیترین این راهکارها شناخته میشود؛ چراکه بااستفاده از میکرو ارگانیسمها و باکتریهای هوازی و بیهوازی، به تجزیه مواد آلی و ارتقای کیفیت فاضلاب کمک میکند. تصفیه فاضلاب به روش MBBR بهعنوان روشی نوین در تصفیه بیولوژیکی و درواقع، همان روش تصفیه با لجن فعال ازطریق هوادهی گسترده است که بااستفاده از پکینگ مدیا یا بیومسهای کوچک، به ارتقای راندمان تصفیه دست مییابد. در این روش، پکینگ مدیا یا بیومسهای کوچک که از جنس پلیاتیلن هستند، به درون حوض هوادهی اضافه میشوند. میکرو ارگانیسمها، روی سطح این بیومسها قرار گرفته و با رشد و تکثیر خود، مواد آلی موجود در فاضلاب را تجزیه و تصفیه میکنند. درنتیجه این فرآیند، منجربه کاهش BOD (Biological Oxygen Demand) و ارتقای کیفیت پساب میگردد.
گام به گام با تصفیه فاضلاب به روش MBBR
حوضچهها یا پکیجهای تصفیه فاضلاب که از روش MBBR برای ارتقای کیفیت پسابها استفاده میکنند، از مراحل و بخشهای مختلفی تشکیل شدهاند. در متن ذیل، به شرح گامهای تصفیه فاضلاب از طریق MBBR میپردازیم:
تصفیه فیزیکی
اولین گام در این روش، حذف مواد جامد معلق با اندازههای بزرگ از پساب است. این مواد که تأثیری بر BOD،COD و سایر فاکتورهای سنجش کیفیت فاضلاب ندارند، بااستفاده از آشغالگیرهای دستی یا مکانیکی جدا میشوند. انتخاب نوع آشغالگیر به بزرگی تصفیهخانه بستگی دارد.
تعادل سازی فاضلاب
پس از عبور از مرحله تصفیه فیزیکی، فاضلاب وارد بخش متعادل سازی میشود. در این بخش، تعادل درتمام بخشهای حوضچه تصفیه به کمک پمپهای مستغرق و مخصوص ایجاد میگردد. این امر، مزایای قابلتوجهی را به همراه دارد که در ادامه متن، به آنها اشاره میکنیم:
کیفیت یکسان
با متعادل سازی فاضلاب در تصفیه فاضلاب به روش MBBR، کیفیت پساب درتمام بخشهای حوضچه تصفیه یکسان میشود و این امر، تصفیهای همگن و با راندمان بالا را تضمین مینماید.
راندمان تصفیه
ایجاد تعادل در pH ، دما و دبی فاضلاب، شرایط ایدهآلی را برای رشد میکرو ارگانیسمها در مراحل بعدی تصفیه فراهم میکند. درنتیجه، راندمان تصفیه فاضلاب بهطور قابلتوجهی افزایش مییابد.
عمر مفید تجهیزات
متعادل سازی فاضلاب، از خوردگی و فرسایش تجهیزات تصفیه دراثر نوسانات pH و دما جلوگیری میکند. این موضوع، عمر مفید تجهیزات را افزایش داده و هزینههای تعمیر و نگهداری را کاهش میدهد.
عملکرد پایدار
با متعادل سازی فاضلاب، سیستم تصفیه دربرابر شوکهای بار آلی و تغییرات ناگهانی دما و pH، عملکردی پایدار و قابل اتکا خواهد داشت.
پمپ های مخصوص
پمپ های مستغرق و مخصوص تعادل، به گونهای طراحی شدهاند که بهطور مداوم فاضلاب را درتمام بخشهای حوضچه به گردش درآورده و تعادل را حفظ میکنند.
متعادل سازی فاضلاب، بهعنوان گامی مهم در تصفیه فاضلاب به روش MBBR، نقشی کلیدی در ارتقای راندمان تصفیه، افزایش عمر مفید تجهیزات و تضمین عملکرد پایدار سیستم ایفا مینماید.
حوضچه هوادهی
حوضچه هوادهی، قلب تپنده سیستم تصفیه فاضلاب از طریق MBBR محسوب میشود. در این بخش، هوادهی گسترده و عمیق صورت میگیرد که نقشی حیاتی در پکیج تصفیه فاضلاب را دارد. بیومس یا پکینگ مدیا که ذرات کوچک و متخلخل هستند، در این گام به فاضلاب اضافه میشوند. این ذرات، سطح تماس میکرو ارگانیسمها با فاضلاب را بهطور قابلتوجهی افزایش میدهند. هوادهی در این بخش، بهصورت عمقی انجام میشود؛ یعنی اکسیژن، بهطور کامل در فاضلاب نفوذ کرده و شرایط ایدهآلی برای رشد باکتریهای هوازی فراهم مینماید. هوادهی بهکمک دیفیوزرهای مخصوص انجام میشود که وظیفه تزریق هوا به داخل فاضلاب را برعهده دارند همچنین برای جلوگیری از خروج بیومس یا پکینگ مدیا از حوضچه، از توریهای مخصوص استفاده میگردد. در تصفیه فاضلاب به روش MBBR، حوضچه هوادهی با فراهم کردن شرایط ایدهآل برای رشد میکرو ارگانیسمها و تجزیه مواد آلی، نقشی کلیدی را ایفا میکند.
جداسازی لجن
پس از تصفیه بیولوژیکی در حوضچه هوادهی، نوبت به تهنشین شدن لجن حاصل از این فرایند میرسد. باکتریهای هوازی موجود در پساب، مواد آلی را بهعنوان منبع غذایی خود مصرف میکنند. با رشد و تکثیر این باکتریها، تودههای سنگینی از لجن تشکیل میشود و وزن زیاد این تودهها، موجب تهنشینی آنها در کف حوضچه تصفیه میگردد. درنهایت، لجن انباشتهشده در کف حوضچهها به کمک تجهیزات مخصوص جمعآوری و تخلیه میشود. با جداسازی لجن، پساب تصفیه شده با درصد بسیار پایینی از مواد آلی از حوضچه یا پکیج خارج شده و برای ورود به محیط زیست یا استفاده مجدد آماده میشود.
تصفیه شیمیایی
پس از عبور فاضلاب از مراحل تصفیه فیزیکی، بیولوژیکی و تهنشینی لجن، تصفیه شیمیایی بهعنوان گام نهایی در تصفیه فاضلاب به روش MBBR، کیفیت پساب را به سطح مطلوب برای ورود به محیط زیست یا استفاده مجدد ارتقا میدهد.
عملیات تصفیه شیمیایی
-
جمعآوری ذرات کلوئیدی: بااستفاده از مواد منعقدکننده، ذرات کلوئیدی معلق در فاضلاب که در مراحل قبل تصفیه نشدهاند، جمعآوری و منعقد میشوند.
-
گندزدایی: بهمنظور حذف میکرو ارگانیسمهای مضر و بیماریزا، از کلرزنی یا روشهای جایگزین مانند ازنزنی استفاده میگردد.
-
کنترل رسوب: آنتی اسکالانتها، برای جلوگیری از رسوبگذاری و خوردگی لولهها و تجهیزات بهکار میروند.
تجهیزات تصفیه شیمیایی
-
پکیج کلرزنی: برای تزریق کلر به فاضلاب و گندزدایی آن
-
مخازن ذخیره مواد شیمیایی: برای نگهداری مواد منعقدکننده و آنتی اسکالانتها
-
سیستمهای تزریق: برای تزریق مواد شیمیایی به فاضلاب
تصفیه شیمیایی، گامی تکمیلی در تصفیه فاضلاب به روش MBBR است که با حذف ذرات کلوئیدی، میکروبها و سایر آلایندهها، پسابی با کیفیت مطلوب و قابلاستفاده را به ارمغان میآورد.
مزایای تصفیه فاضلاب با MBBR
MBBR درمقایسه با روشهای لجن فعال سنتی، مزایای متعددی را ارائه میدهد که آن را به انتخابی برتر برای تصفیه فاضلاب تبدیل مینماید:
راندمان تصفیه بالا
استفاده از پکینگ مدیا یا بیومس، سطح تماس میکرو ارگانیسمها با فاضلاب را افزایش میدهد. این امر، منجربه رشد و تکثیر بیشتر باکتریهای هوازی و درنتیجه ارتقای راندمان تصفیه میشود.
کاهش تولید لجن
پکینگ مدیا، فضایی مناسب برای رشد باکتریها فراهم میکند و نیاز به لجن فعال را کاهش میدهد. درنتیجه، حجم لجن تولیدی بهطور قابلتوجهی کاهش یافته و هزینههای جمعآوری و تخلیه لجن نیز کمتر میشود.
پایداری دربرابر شوکهای بار
تصفیه فاضلاب به روش MBBR دربرابر تغییرات ناگهانی در دبی و بار آلی فاضلاب، پایداری بالایی دارد. این موضوع، تصفیهای پایدار و قابل اتکا را حتی در شرایط ناپایدار ورودی فاضلاب تضمین میکند.
راندمان بالا در شرایط مختلف
MBBR در طیف وسیعی از pH و دما، عملکردی کارآمد و راندمان بالایی در حذف آلایندهها دارد. این روش، برای تصفیه فاضلاب در محیطهای مختلف با شرایط متنوع مناسب است.
مزایای دیگر
-
اشغال فضای کمتر
-
نیاز به تعمیر و نگهداری کم
-
عمر مفید طولانی
-
سازگاری با انواع فاضلاب
MBBR با ارائه مزایای متعدد، بهعنوان روشی کارآمد، پایدار و مقرونبهصرفه برای تصفیه فاضلاب در صنایع مختلف و جوامع مختلف مطرح شده است.
کاربردهای متنوع تصفیه فاضلاب به روش MBBR
روش MBBR بهدلیل راندمان بالا، هزینههای کم و سهولت استفاده، در طیف وسیعی از محیطها و صنایع برای تصفیه فاضلاب بهکار میرود. در متن ذیل، شما را با برخی از کاربردهای این روش آشنا میکنیم:
-
تصفیه فاضلاب بیمارستانی
-
صنایع داروسازی
-
کشتارگاه
-
صنایع فولاد
-
صنایع کاغذ
-
مجتمعهای مسکونی
-
پالایشگاهها و نیروگاهها
باتوجه به کاربردهای متعدد،MBBR روشی اقتصادی جهت تصفیه فاضلاب شناخته میشود و محبوبیت خاصی بین صنایع مختلف دارد.
سخن پایانی
همانطور که در این مقاله شرح داده شد، تصفیه فاضلاب به روش MBBR یکی از روشهای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است که مزایای متعددی را ارائه میدهد. این موضوع، توانسته آن را به انتخابی ایدهآل جهت تصفیه فاضلاب در محیطهای مختلف تبدیل نماید. با انتخاب MBBR، شما به حفظ منابع آبی، حفاظت از محیط زیست و ارتقای سلامت جامعه خود کمک خواهید کرد.
