روش RBC – روش دیسک بیولوژیکی چرخان | شرکت شاران صنعت
روش RBC یا روش دیسک بیولوژیکی چرخان در تصفیه فاضلاب یکی از انواع فرآیند های بیولوژیک رشد چسبنده است که در آن دیسک های دایره ای به آرامی در فاضلاب می چرخند. معمولا جهت دستیابی به استاندارهای تخلیه پساب به ۴ مرحله از دیسک های بیولوژیکی گردان RBC نیاز است. در فرآیند کلی روش تماس دهنده های بیولوژیکی چرخان پیش از حوضچه ته نشینی اولیه باید واحدهای آشغالگیر و دانه گیر در نظر گرفته شود. فرایند RBC در هر سه فرآیند بیولوژیک حذف BOD، نیتریفیکاسیون و دی نیتریفیکاسیون کاربرد دارد.
ساختار روش RBC
روش دیسک بیولوژیکی چرخان RBC را مجموعه ای از دیسک های ساخته شده از پلی استایرن یا پلی وینیل کلرید تشکیل می دهند. این دیسک ها دارای قطری بین ۲ تا ۴ متر و ضخامتی در حدود ۱ سانتیمتر هستند که به فاصله ۳ تا ۴ سانتیمتر از یکدیگر بر روی شفتی به طول ۸ متر قرار میگیرند. شفت بر یاتاقان تکیه دارد و توسط الکتروموتوری با سرعت rpm 1-2 می چرخد. هر مجموعه ای از شفت، دیسک ها، حوضچه تصفیه و ابزارهای چرخش را یک ماژول می نامند. بمنظور دستیابی به راندمان حذف مطلوب چند ماژول بصورت سری یا موازی در کنار یکدیگر قرار میگیرند. شکل زیر ماژول روش RBC در تصفیه فاضلاب را نشان می دهد.
عملکرد روش دیسک بیولوژیکی چرخان RBC در تصفیه فاضلاب
عمق مستغرق دیسک ها حداقل به میزان ۴۰% سطح کل دیسک در نظر گرفته می شود. در روش دیسک چرخان RBC در تصفیه فاضلاب بهداشتی انسانی نیازی به بذرپاشی میکروارگانیسم وجود ندارد. با شروع به کار سیستم، میکروارگانیسمهای موجود در فاضلاب به سطح دیسک ها چرخان می چسبند و کل سطح دیسک ها را با لایه ای از بیوفیلم به قطر mm 1-4 می پوشانند. این میزان از توده بیولوژیک معادل mg/L 2500-10000 MLSS در سیستم های تصفیه با رشد معلق است.
دیسکها با چرخش خود لایه ای از فاضلاب را در مجاورت هوا قرار می دهند و باعث جذب اکسیژن و مواد مغذی می شود. چرخش دیسک از میان فاضلاب موجب حذف آلاینده ها می شود. با افزایش بیش از حد لایه بیوفیلم و در اثر نیروی برشی موجود، بیوفیلم مازاد از سطح دیسک ها پوسته می شود. به دلیل چرخش دیسک ها توده بیولوژیک پوسته شده به حالت معلق در مایع مخلوط باقی مانده و در نهایت در واحد ته نشینی ثانویه حذف خواهد شد.
متغیرهایی که در فرآیند RBC بر عملکرد تصفیه موثر هستند عبارتند از:
سرعت چرخش دیسک ها
زمان ماند فاضلاب
تعداد و چیدمان ماژول ها
دما
عمق مستغرق یسک
افزایش سرعت چرخش می تواند با افزایش میزان هوادهی، تماس و اختلاط به بهبود راندمان حذف BOD در روش RBC بویژه در فاضلابهای قوی کمک کند. اما از سوی دیگر افزایش سرعت دوران به افزایش مصرف انرژی می انجامد. افزایش تعداد مراحل نیز می تواند به بهبود عملکرد روش دیسک بیولوژیکی چرخان RBC منجر شود.
بر اساس سینتیک واکنش جریان قالبی ویا چند مرحله ای اولویت دارد. از سوی دیگر بسته به شرایط محیطی، تعداد و نوع میکروارگانیسم های موجود در هر مرحله متغیر بوده و احتمال غالب شدن توده بیولوژیکی مناسب برای آلاینده ای خاص در هر مرحله از فرآیند دیسک بیولوژیک گردان RBC فراهم می شود. برای مثال در سیستمهای چند مرحله ای با کاهش بار BOD و امکان افزایش رشد باکتری های نیتریفیایر، فرآیند نیتریفیکاسیون در مرحله آخر در اولویت قرار خواهد گرفت.
پارامترهای طراحی فرایند RBC – تماس دهنده های بیولوژیکی گردان
طراحی روش RBC شامل تعیین تعداد مراحل فرآیند، ضوابط و معیارهاب بارگذاری، مشخصات پساب و طراحی حوضچه تهنشینی ثانویه است. مرحله بندی شامل تقسیم دیسک ها به منظور ایجاد سلولهای مجزاست. این سلول ها را می توان با ساخت بافل هایی در یک ماژول و یا استفاده از چند ماژول ایجاد کرد. بسته به اهداف تصفیه تعداد مراحل در نظر گرفته شده بین دو تا چهار مرحله جهت حذف BOD و بیش از شش مرحله جهت تکمیل فرآیند نیتریفیکاسیون خواهد بود.
عملکرد فرآیند دیسک بیولوژیکی چرخان RBC در تصفیه فاضلاب به میزان بار BOD کل، BOD محلول و آمونیاک وابسته است. تصفیه مطلوب در گرو تناسب بار ورودی با توان انتقال اکسیژن سیستم است. در طراحی فرایند RBC میزان بار BOD محلول در مرحله اول با بالاترین میزان مصرف BOD بین g sBOD/m2·d 12-20 در نظر گرفته می شود. در فاضلاب هایی با بار بالا می توان با تقسیم فاضلاب به چند واحد RBC در مرحله اول ویا تغذیه مرحله ای به معیارهای بارگذاری دست یافت.
به منظور رشد و تبلور مناسب باکتری های نیتروباکتر بر سطح دیسک ها و انجام فرآیند نیتریفیکاسیون باید غلظت BOD محلول به زیر mg/L 15 برسد. طبق مطالعات صورت گرفته حداکثر نرخ سطحی حذف نیتروژن در فرآیند دیسک بیولوژیک چرخان RBC به g N/m2·d 5/1 است.