تصفیه فاضلاب به روش رشد چسبیده در فرآیند بیولوژیکی، به دلیل استفاده از اندازه کوچکتر راکتورها، عملیات سادهتر، نیاز کمتر به جداسازی مواد جامد و بهرهگیری از خصوصیات خاص توده بیولوژیکی رشد چسبنده، این فرآیند از قابلیت کاربرد فراوانی در تصفیه فاضلاب برخوردار است. در این فرآیند، بیوفیلم بر روی سطوح مواد بستر چسبنده شکل میگیرد و سطوح را پوشش میدهد. سوبسترا در داخل این بیوفیلم مصرف میشود. ضخامت بیوفیلم ممکن است بین ۱۰۰ میکرومتر تا ۱۰ میلیمتر متغیر باشد، که به وفور از فرانشیدها (هیدرودینامیک) و شرایط فرایند تابعیت دارد.
با افزایش جمعیت و توسعه شهری، تصفیه فاضلاب به یکی از مهمترین چالشهای زیستمحیطی تبدیل شده است. این مسئله نه تنها به دلیل نیاز به بهبود کیفیت آبهای سطحی و زیرزمینی، بلکه به دلیل کاهش آلودگیهای زیستمحیطی و بهبود سلامت عمومی اهمیت دارد. دو روش بیولوژیکی اصلی و مهم در تصفیه فاضلاب وجود دارد، فرآیندهای رشد چسبیده و رشد معلق. هر یک از این روشها دارای مزایا و معایب خاص خود هستند و در شرایط مختلفی به کار گرفته میشوند.
فرآیند رشد چسبیده چیست و چگونه کار میکند؟
فرآیندهای رشد چسبیده از جمله استفاده از میکروارگانیسمهایی که روی سطوح جامد رشد میکنند و مواد آلی را تجزیه میکنند، شامل محیطهای مختلفی میشود از جمله محیط بسترهای ثابت، فیلترهای چکنده، و راکتورهای غشایی. در این فرآیند، میکروارگانیسمها بر روی سطح چسبیده قرار میگیرند و با تشکیل بیوفیلم، به تصفیه فاضلاب میپردازند. این بیوفیلمها از میکروارگانیسمهای مختلف تشکیل شده اند که مواد آلی را جذب و تجزیه میکنند.
انواع فرآیند بیولوژیکی رشد چسبیده
فرآیندهای بیولوژیکی رشد چسبیده شامل انواع مختلفی از سیستمها و تکنولوژیها هستند که هر یک برای شرایط خاصی مناسب هستند. برخی از این فرآیندها شامل:
راکتور زیستی با بستر متحرک (MBBR)
راکتور زیستی با بیستر متحرک (MBBR) یکی از روشهای پیشرفته در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است که ترکیبی از مزایای فرآیندهای رشد معلق و رشد چسبیده را ارائه میدهد. در این سیستم، مدیاها در داخل راکتور قرار دارند که به عنوان سطحی برای رشد میکروارگانیسمها عمل میکنند. این مدیاها به طور مداوم با فاضلاب در تماس هستند، که باعث افزایش سطح تماس و کارایی بالاتر در تجزیه مواد آلی میشود. MBBRها به دلیل انعطافپذیری بالا، بهرهبرداری ساده و توانایی تحمل بارهای آلی و هیدرولیکی بالا، در تصفیه فاضلابهای صنعتی و شهری کاربرد وسیعی دارند.
لجن فعال تلفیقی با رشد چسبیده (IFAS)
روش لجن فعال و رشد چسبیده تلفیقی IFAS یک روش نوآورانه در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است که از مزایای هر دو فرآیند استفاده مینماید. در سیستم IFAS، علاوه بر میکروارگانیسمهای معلق در فاز مایع، مدیاهای ثابت و یا متحرک به راکتور اضافه میشوند تا مناطق جدیدی برای رشد میکروارگانیسمها فراهم شود. این ترکیب بهبود قابل توجهی در کارایی سیستم حاصل میکند و مواد آلی و مغذیها را بهتر حذف مینماید. از آنجایی که IFAS نیاز به افزایش فضای فیزیکی ندارد، برای ارتقاء تصفیهخانههای موجود بسیار مناسب است. با توجه به انعطافپذیری بالای آن، IFAS در تصفیه فاضلابهای شهری و صنعتی با بار آلی مختلف با موفقیت استفاده میشود.
انواع مدیا در فرآیند رشد چسبیده
مدیاهایی که در فرآیند رشد استفاده میشوند، از جنسهای مختلفی میتوانند باشند که هر کدام برای کاربردهای خاصی مناسب هستند. این پکینگ مدیاها شامل:
- مدیاهای پلاستیکی: این نوع مدیاها سبک و مقاوم به خوردگی هستند و سطح بزرگی برای رشد میکروارگانیسمها فراهم میکنند.
- مدیاهای سنگی: این مدیاها از نوع سنتی هستند و هنوز در بسیاری از سیستمهای فیلتر چکنده استفاده میشوند.
- مدیاهای سرامیکی: این نوع مدیاها مقاوم به حرارت و خوردگی هستند و در برخی از سیستمهای پیشرفتهتر استفاده میشوند.
- مدیاهای زیستسازگار: این نوع مدیاها از مواد زیستسازگار ساخته شدهاند و بهبود راندمان فرآیند تصفیه را امکانپذیر میسازند.
تفاوتهای اصلی بین فرآیندهای رشد معلق و رشد چسبیده چیست؟
مورد ما درباره رشد میکروارگانیسمها است. در فرآیند رشد معلق، میکروارگانیسمها به صورت معلق در فاز مایع واقع شدهاند، در حالی که در فرآیند رشد چسبیده، میکروارگانیسمها به سطوح جامد چسبیدهاند. این دو روش رشد تفاوتهایی دارند. به طور کلی، فرآیندهای رشد چسبیده نیاز به فضای کمتری دارند، زیرا میکروارگانیسمها به صورت فشردهتری رشد میکنند. همچنین، در شرایط مختلف، فرآیندهای رشد چسبیده پایدارتر به نظر میرسند و در برابر نوسانات بار آلی بیشتر مقاومت دارند. در عوض، فرآیندهای رشد معلق نیاز به کنترل دقیقتری برای پایداری دارند. از لحاظ هزینههای عملیاتی و نگهداری نیز، فرآیند رشد معلق ممکن است هزینههای بیشتری را ایجاد کند.
مزایای فرآیند رشد چسبیده:
– کاهش نیاز به فضا: به دلیل فشردگی رشد میکروارگانیسمها، نیاز به فضای کمتری دارند.
– پایداری بیشتر در برابر نوسانات بار آلی: در مواجهه با شرایط نوسانی بار آلی، عملکرد پایدارتری از خود نشان میدهند.
– کاهش هزینههای عملیاتی: عموما هزینههای عملیاتی کمتری در مقایسه با فرآیندهای رشد معلق دارند.
مشکلات فرآیند رشد چسبیده:
– مشکلات انسداد و کاهش کارایی: در صورت عدم نگهداری مناسب، احتمال وقوع مشکلات انسداد و کاهش کارایی وجود دارد.
– نیاز به سطوح جامد مناسب: برای رشد بهتر میکروارگانیسمها، لازم است سطوح جامدی مناسب فراهم شود که این میکروارگانیسمها بتوانند به خوبی به آنها چسبیده و رشد کنند.
– پتانسیل رشد بیش از حد بیوفیلم: این موضوع میتواند منجر به کاهش کارایی سیستم شود و باید توجه ویژهای به آن داده شود.
کدام فرآیند برای شرایط خاصی مناسبتر است؟
انتخاب فرآیند مناسب برای تصفیه فاضلاب به شرایط خاص پروژه بستگی دارد. به عنوان مثال:
– در مواردی که بار آلی بالا و نیاز به کارایی بالا وجود دارد، فرآیند رشد معلق میتواند گزینه مناسبی باشد.
– در شرایطی که فضای کمتری در دسترس است و نیاز به پایداری بیشتر در برابر نوسانات بار آلی وجود دارد، فرآیند رشد چسبیده ممکن است مناسبتر باشد.
نتیجهگیری
فرآیندهای رشد چسبیده و رشد معلق هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود هستند و انتخاب مناسبترین فرآیند بستگی به نیازها و شرایط خاص هر پروژه تصفیه فاضلاب دارد. با در نظر گرفتن ویژگیها و تفاوتهای این دو فرآیند، میتوان بهترین انتخاب را برای رسیدن به کیفیت مطلوب آب تصفیه شده انجام داد. شرکت فرآب تدبیر با ارائه تجهیزات پیشرفته و مشاورههای تخصصی، همراه مطمئنی در انتخاب و اجرای بهترین فرآیندهای تصفیه فاضلاب است.
