نهر اکسیداسیون Oxidation Ditch به برکه هایی با عمق کم گفته میشود که با هوادهی، شرایط را برای تصفیه بیولوژیکی فراهم می کنند. این برکه ها در فضای باز راه اندازی شده و تاثیر بسیار زیادی بر کاهش مواد آلی موجود در فاضلاب های صنعتی دارند. در ادامه مطالب آموزش تصفیه فاضلاب به معرفی برکه اکسیداسیون، ویژگی ها، ساختار و مزایا و معایب آن خواهیم پرداخت.
برکه یا نهر اکسیداسیون چیست؟
در تمام محصولات تصفیه فاضلاب توجه ویژه ای به حذف آلاینده های آلی با کمک میکروارگانیسم ها شده و روش های مختلف تصفیه بیولوژیکی در آنها پیاده سازی میشود. میکروارگانیسم ها برای رشد و تکثیر نیاز به اکسیژن و غذا دارند و همین مساله پایه و اساس شکل گیری نهرهای اکسیداسیون شده است. برای راه اندازی و طراحی برکه های اکسیداسیون، گودالی با عمق 3 تا 4 متر حفر شده و در قسمت وسط آن تجهیزات هوادهی تعبیه میشود. ورود اکسیژن هوا به تمام بخش های نهر باعث میشود شرایط بهتری برای تکثیر و رشد باکتری های هوازی فراهم گردد.
به منظور هوادهی با قدرت بالا، تجهیزات مختلف به صورت عمودی و افقی درون برکه قرار گرفته و با ایجاد تلاطم اکسیژن رسانی با موفقیت انجام میشود. با توجه به نوع پساب ها و مقدار مواد آلاینده موجود در آنها، یک تا یک و نیم روز زمان ماند در برکه در نظر گرفته میشود. پس از اتمام این زمان، لازم است 20 تا 30 روز نیز به عنوان زمان ماند سلولی در نظر گرفته شود تا تصفیه بیولوژیکی و ته نشینی لجن ها در کف نهر به بهترین شکل انجام شوند.
مساله بسیار مهمی که در استفاده از نهرهای اکسیداسیون وجود دارد، سازگاری شرایط آنها با پساب های صنعتی می باشد. به عبارت دیگر، این برکه ها راندمان بالاتری در تصفیه فاضلاب صنعتی دارند و برای تصفیه فاضلاب بهداشتی به ندرت مورد استفاده قرار میگیرند.
ساختار نهر اکسیداسیون
در طراحی برکه اکسیداسیون لازم است ابتدا دبی پساب های ورودی به نهر و همچنین شاخص های کیفی و نوع آلاینده ها بررسی شوند. سپس با توجه به این موارد، در نهایت می توان نوع سیستم های هوادهی و تعداد آنها را تعیین و مراحل راه اندازی را اجرا کرد. توجه داشته باشید که حوضچه تثبیت با نهرهای اکسیداسیون کاملا متفاوت هستند و نباید با هم یکسان در نظر گرفته شوند. در حالت کلی، دو بخش و گام مهم در طراحی این نهرها وجود دارد که عبارتند از:
پیش تصفیه
در این بخش لازم است مواد جامد معلق با اندازه های بزرگ توسط تجهیزاتی از قبیل آشغاگیرها جمع آوری شوند. هر اندازه مواد جامد معلق در این مرحله بهتر جمع آوری شوند، به همان نسبت نیز لجن کمتری در گام های بعدی تولید خواهد شد.
هوادهی
سیستم های هوادهی و تعداد و نحوه اکسیژن رسانی آنها ارتباط مستقیم با BOD و میزان مواد آلی موجود در پساب ها دارند. به همین دلیل می توان از انواع سیستم های هوادهی عمقی، سطحی ثابت و شناور و مستغرق در برکه استفاده نمود. هر چه هوادهی در این مرحله بهتر نجام شود، رشد باکتری ها بهبود پیدا نموده و مواد آلی بیشتری را تجزیه نموده و در نهایت به کاهش BOD منتهی خواهد شد.
دفع لجن
لجن های موجود در برکه های اکسیداسیون می توانند تا حد زیادی در تصفیه بیولوژیکی مورد استفاده قرار گیرند. افزایش بیش از اندازه لجن ها تاثیر منفی در برکه داشته و بوی بد و زننده ای به مرور در فضا منتشر خواهد شد. به همین دلیل لازم است به صورت روزانه یا دوره ای و بر حسب حجم لجن تولید شده فرآیند تخلیه انجام شود. برای تخلیه این لجن ها با توجه به نوع برکه و متریال به کار رفته در بدنه آنها می توان از انواع پل های لجن روب رفت و برگشتی و نیم پل استفاده کرد.
انواع نهر اکسیداسیون
نوع مواد آلاینده و مقدار آنها با توجه به شاخص های کیفی پساب ها قابل سنجش و اندازه گیری می باشد. پس از بررسی کامل این ویژگی ها در فاضلاب های صنعتی، در نهایت می توان یکی از دو نوع نهر اکسیداسیون استاندارد را انتخاب و راه اندازی کرد که عبارتند از:
کانال اکسیداسیون متناوب
روند تصفیه در این برکه ها در دو مرحله تقسیم بندی میشود. در نهر اول پساب ها وارد شده و سیستم های هوادهی اکسیژن را وارد فاضلاب می کنند. پس از اتمام هوادهی، دریچه های سرریز باز شده و فاضلاب های تصفیه شده به بیرون منتقل میشوند. پس از پایین آمدن سطح پساب های درون نهر از حد استاندارد، مجدد دریچه ها بسته شده و فاضلاب وارد نهر شده و هوادهی انجام میشود. در این نوع برکه، تمام فرآیندهای هوادهی و ته نشینی در یک گودال انجام شده و به همین دلیل هزینه راه اندازی کمتری نسبت به نوع دوگانه دارند.
کانال اکسیداسیون دوگانه
در این شیوه تصفیه، دو کانال اکسیداسیون در نظر گرفته میشود؛ اولین کانال برای هوادهی و دومی برای ته نشینی لجن ها مورد استفاده قرار میگیرند. به توجه به اینکه در این برکه ها دو گودال باید حفر شده و با تاسیسات به هم متصل شوند، به همین دلیل هزینه راه اندازی در آنها بیشتر است.
کاربرد نهر اکسیداسیون چیست؟
با توجه به تعداد نهرها و اندازه آنها، کاربردهای متفاوتی را می توان برای نهر اکسیداسیون ارائه داد. به عنوان مثال، برکه های متناوب بیشتر برای تصفیه فاضلاب محیط های صنعتی کاربرد دارد. البته این برکه ها برای تصفیه فاضلاب های انسانی حدود 700 نفر در روز نیز کارایی مناسبی خواهند داشت. برای تصفیه فاضلاب های بهداشتی با این برکه ها نیاز به زمین بیشتری می باشد و به همین دلیل برای مناطق مسکونی تا 7000 نفر جمعیت می توان از برکه های دوگانه استفاده نمود. اما در حالت کلی و با توجه به ویژگی های این برکه ها، بیشتر برای تصفیه پساب های صنعتی از آن استفاده میشود.
مزایای برکه اکسیداسیون
از مهم ترین مزایای این برکه ها می توان به گزینه های زیر اشاره نمود:
- راه اندازی آسان به دلیل عمق کم نهر
- هزینه کم راه اندازی به دلیل عدم نیاز به تجهیزات هوادهی پیشرفته
- نگهداری آسان به دلیل عدم نیاز به تجهیزات پیشرفته
علیرغم مزایای متعددی که این برکه ها به همراه دارند، نهرهای اکسیداسیون تنها قادر به حذف مواد آلی بوده و تاثیری در فلزات سنگین و مواد سمی موجود در پساب ها نخواهند داشت.
