روش تلفیقی لجن فعال با بستر ثابت IFAS در تصفیه فاضلاب | شرکت شاران صنعت

راکتور بافل دار بی هوازی UABR

راکتور بافل دار بی هوازی UABR

روش تلفیقی لجن فعال با بستر ثابت IFAS یا فرآیند دوگانه (Hybrid Process) شامل سیستم لجن فعالی است که علاوه بر رشد توده بیولوژیک معلق در راکتور، موادی نیز جهت تامین رشد توده بیولوژیک چسبنده به آن اضافه شده است. روش IFAS مزایای سیستم فیلم ثابت را به روش لجن فعال می افزاید. روش لجن فعال انعطاف پذیر بوده و راندمان بالایی از تصفیه را ارائه می کند. سیستم فیلم ثابت پایدار بوده و در برابر شوک های آلی و هیدرولیکی مقاوم است. قرار دادن بسترهای فیلم ثابت درون حوضچه لجن فعال مزایای این دو روش را با یکدیگر تلفیق خواهد کرد.

انواع متفاوتی از مواد مصنوعی معلق و ثابت جهت ایجاد رشد چسبنده در روش تلفیقی لجن فعال با بستر ثابت IFAS معرفی شده اند. اضافه شدن رشد چسبنده در راکتور لجن فعال می تواند منجر به غلظت MLSS معادل ۲- ۱/۵ برابر حالت معمول لجن فعال شود. این امر به نوبه خود باعث افزایش SRT موثر و تامین شرایط نیتریفیکاسیون و همچنین افزایش توان تصفیه سیستم می شود. بستر رشد معلق در روش IFAS می توانند ثابت و یا متحرک باشد[۱], [۲].

 

عملکرد روش تلفیقی لجن فعال با بستر ثابت IFAS

در مقایسه با فرآیند لجن فعال، روش IFAS دارای (۱) توانایی بالاتر تصفیه در فضایی کوچکتر، (۲) افزایش موثر غلظت مایع مخلوط تا  ۸۰۰۰- ۴۰۰۰ میلی گرم بر لیتر بدون آنکه بار مواد جامد ته نشینی ثانویه افزایش محسوسی داشته باشد، (۳) حضور پایدار باکتری های عامل نیتریفیکاسیون ناشی از انباره رشد چسبنده و (۴) پتانسیل نیتریفیکاسیون و دی نیتریفیکاسیون همزمان از طریق کنترل شرایط بارگذاری و اکسیژن محلول است. اما در مقابل این فرآیند تلفیقی لجن فعال با بستر ثابت IFAS به انرژی بیشتری جهت تامین غلظت اکسیژن بالاتر نیازمند بوده، حذف بسترها و نگهداری از دیفیوزها در آن با مشکل مواجه است و نیاز به اصلاح و بهبود سیستم آشغالگیر دارد. شرایط طراحی فرآیند IFAS برمبنای نوع بستر مورد استفاده در جدول ۱ ارائه شده است.

 

جدول ۱. شرایط طراحی روش تلفیقی لجن فعال با بستر ثابت IFAS شامل فرآیند نیتریفیکاسیون[۲]

نوع بستر حجم بستر درون حوضچه (%) سطح ویژه بکار رفته (m2/m3)

MLSS

(mg/L)

زمان ماند هیدرولیکی (h)
شبکه ثابت ۸۰ – ۷۰ ۱۰۰ – ۵۰ ۳۰۰۰ ۵/۰
بستر اسفنجی ۳۰ – ۲۰ ۱۵۰ – ۱۰۰ ۲۵۰۰ ۴/۰
بستر پلاستیکی ۶۰ – ۳۰ ۳۰۰ – ۱۵۰ ۲۵۰۰ ۴/۰

 

در شرایط تکمیلی و ارتقاء فرآیندهای متداول لجن فعال به سطح بالاتری از تصفیه جهت نیتریفیکاسیون، دی نیتریفیکاسیون و حذف نیتروژن و فسفر، روش تلفیقی لجن فعال با بستر ثابت IFAS گزینه ای است که بدون نیاز به ساخت حوضچه جدید و افزایش سطح حوضچه ته نشینی، بویژه در مناطقی با محدودیت زمین، می تواند مد نظر قرار گیرد [۲], [۳]. از اهداف اولیه کاربرد فرآیند IFAS می توان به نیتریفیکاسیون و حذف بیولوژیک نیتروژن اشاره کرد. در واقع سطح بستر در روش IFAS شرایط را برای باکتری هایی با نرخ رشد پایین مانند باکتری های عامل نیتریفیکاسیون فراهم می کند[۴].

ترکیب روش تلفیقی لجن فعال با بستر ثابت IFAS شامل یک یا چند ناحیه هوادهی است و بمنظور غلبه بر محدودیت های نفوذ سوبسترا در بیوفیلم و درنتیجه استفاده حداکثری از بیوفیلم جهت نیتریفیکاسیون، به غلظت اکسیژن بالاتری (۶-۴ میلی گرم بر لیتر) از لجن فعال معمولی نیاز است. در روش IFAS نیتریفیکاسیون عمدتاً در بیوفیلم و حذف BOD در رشد معلق رخ می دهد. با توجه به حضور بسترها در حوضچه هوادهی روش تلفیقی لجن فعال با بستر ثابت IFAS، فرآیند رشد میکروارگانیسم های نیتریفایر از SRT مایع مخلوط معلق تفکیک می شود. به دلیل رشد کندتر میکروارگانیسم های نیتریفایر و احتمال حذف آنها در شرایط SRT کوتاهتر، این پدیده بسیار مطلوب است[۵]. از سوی دیگر بسیاری از مطالعات نشان دهنده توانایی دی نیتریفیکاسیون در روش IFAS هستند. بیوفیلم تشکیل شده بر سطح بستر قادر به ایجاد شرایط مناسب دی نیتریفیکاسیون در عمق هستند و فرآیند همزمان نیتریفیکاسیون/ دی نیتریفیکاسیون در حوض هوادهی قابل مشاهده است. این پدیده در دماهای پایین تر محسوس تر است[۴], [۶].

 

مراجع

L. Yu, M. Han, and F. He, “A review of treating oily wastewater,” Arab. J. Chem., vol. 10, no. 2, pp. S1913–S1922, 2017.
G. Tchobanoglous et al., Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery, Fifth. New York: McGraw-Hill Education, 2014.
D. Rosso et al., “Oxygen transfer and uptake, nutrient removal, and energy footprint of parallel full-scale IFAS and activated sludge processes,” Water Res., vol. 45, no. 18, pp. 5987–۵۹۹۶, ۲۰۱۱.
K. Rutt, J. Seda, and H. J. Chandler, “Two Year Case Study of Integrated Fixed Film,” in WEFTEC, 2006, pp. 225–۲۳۹.
P. Regmi, W. Thomas, G. Schafran, C. Bott, B. Rutherford, and D. Waltrip, “Nitrogen removal assessment through nitrification rates and media biofilm accumulation in an IFAS process demonstration study,” Water Res., vol. 45, no. 20, pp. 6699–۶۷۰۸, ۲۰۱۱.
C. W. Randall and D. Sen, “Full-scale evaluation of an integrated fixed-film activated sludge (IFAS) process for enhanced nitrogen removal,” Water Sci. Technol., vol. 33, no. 12, pp. 155–۱۶۲, ۱۹۹۶.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *