Blog

بررسی بیوراکتورهای غشایی (MBR) و کاربردهای آن ها در تصفیه فاضلاب ها (قسمت اول)

توسط در بلاگ 17 می 2020

چکیده :

اصطلاح بیوراکتور غشایی MBR، ترکیبی از لجن فعال و جداسازی غشایی را بیان می کند. با به کار بردن MBR نیاز به فرآیندهای ته نشینی، گندزدایی به کار رفته در شیوه های مرسوم لجن فعال از بین می رود. به این ترتیب که غشا ها داخل مخزن هوادهی یا خارج از مخزن قرار گرفته و پساب تحت خلاء ایجاد شده توسط پمپ مکش از درون غشاها به سمت بالا کشیده می شود و MLSS را در مخزن هوادهی به جا می گذارد. MBR به فرآیندهای بیولوژیکی اجازه فعالیت در SRT طولانی ( تقریبا 20 تا 100 روز) داده و به این ترتیب غلظت MLSS ورودی می تواند به بالای 10000 میلی گرم در لیتر افزایش یابد. میزان حذف 99-93 درصد از BOD و COD و کارایی نیتریفیکاسیون 97-85 درصد توسط آزمایشات مختلف به اثبات رسیده است. فیلتراسیون غشایی، آلاینده های زیستی، ذرات کلوئیدی، کدورت، میکروارگانیسم، و عناصری مثل آهن و منگنز را حذف می کند. در مورد این سیستم ها می توان به فضای کمتر مورد نیاز به علت حذف تانک ته نشینی و همچنین تولید لجن مازاد دفعی در حدود 75-60 درصد و همچنین کیفیت پساب خروجی ثابت اشاره کرد. از مهمترین معایب این سیستم گرفتگی غشاء و تعویض دوره ای آن است.

مفهوم سیستم های MBR شامل استفاده از یک بیوراکتور اولترافیلتراسیون به عنوان یک واحد فرآیندی برای تصفیه فاضلاب ها و جایگزنی در بعضی موارد تکمیل کننده عمل جداسازی جامدات ( ته نشینی ) و گندزدایی پساب ها است. سیستم MBR قابلیت حذف زلال ساز ثانویه و بهره برداری در غلظت های MLSS بالاتر را به دست می دهد.

 

تصفیه زیستی

اصول و اهداف تصفیه زیستی

به طور کلی در اکثر موارد می توان انواع فاضلاب را به روش زیستی کنترل و مورد بررسی قرار داد. با توجه به اینکه در فاضلاب شهری این فرآیند بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد لذا سعی می شود به طور خلاصه و دقیق مورد بحث و بررسی قرار گیرد. هدف از تصفیه زیستی فاضلاب عبارت است از لخته سازی و جدا کردن مواد جامد محلول کلوئیدی که به صورت فیزیکی قابل ته نشین شدن نمی باشد، و تغییر ترکیبات آلی به طوری که این مواد تثبیت گردند تا در محیط مشکلی به وجود نیاید. به طور کلی هدف عمده در تصفیه فاضلاب ها و پساب ها جداسازی یا کاهش غلظت ترکیبات آلی و غیرآلی می باشد.

نقش میکروارگانیسم ها

حذف BOD کربن دار، لخته سازی مواد جامد کلوئیدی غیر قابل ته نشینی و تثبیت مواد آلی به روش زیستی و با استفاده از انواع میکروارگانیزم ها ( به طور عمده باکتری ها ) صورت می گیرد. از میکروارگانیزم ها برای تبدیل مواد آلی کربن دار محلول و کلوئیدی به گازهای مختلف و آب و بافت سلولی استفاده می شود. چون وزن مخصوص بافت سلولی کمی بیشتر از آب است سلول های حاصل را می توان با ته نشینی ثقلی از مایع تصفیه شده جدا کرد.

توصیف اساس فرآیند لجن فعال

براساس تعریف فرآیند تصفیه لجن فعال متشکل از اجزای زیر می باشد:

  • یک راکتور که در آن میکروارگانیزم های مسئول تصفیه به صورت معلق نگه داشته شده و هوادهی می شوند.
  • جداسازی جامدات از مایع که معمولا این کار در حوضچه ته نشینی انجام می شود.
  • یک سیستم برگشت برای بازچرخش جامدات تخلیه شده از حوضچه ته نشینی به راکتور

تا کنون چندین آرایش از این فرآیند با استفاده از اجزای نامبرده ابداع شده است. ویژگی مهم فرآیند لجن فعال تولید جامدات لخته شده قابل ته نشینی است که به وسیله ته نشینی ثقلی در حوضچه ته نشینی حذف می شوند. در بیشتر موارد، فرآیند لجن فعال با فرآیند های فیزیکی و شیمیایی برای تصفیه مقدماتی و اولیه فاضلاب، و تصفیه نهایی از جمله گندزدایی و احتمالا فیلتراسیون به کار می رود.

همانطور که درشکل نشان داده شده است، بیشتر واحدهای لجن فعال فاضلابی خروجی از حوضچه ته نشینی اولیه را دریافت می کنند. ته نشینی اولیه بیشترین بازدهی را در حذف جامدات قابل ته نشینی دارد، در حالی که فرآیند های بیولوژیکی برای حذف مواد آلی محلول، کلوئیدی و معلق نیتریفیکاسیون بیولوژیکی و حذف بیولوژیکی فسفر ضروری هستند. برای کاربردهایی نظیر تصفیه فاضلاب در اجتماعات کوچکتر اغلب از تصفیه اولیه صرف نظر می شود چون در این موارد بیشتر تاکید بر روی روش های ساده تر و با بهره برداری کمتر است

فرآیندهای غشایی 

تعریف فرآیند

غشاء لایه ای نازک می باشد که می تواند اجزای یک سیال را به طور انتخابی از آن جدا نماید. به عبارت دیگر غشاء وسیله ای است که جداسازی مواد را عموما بر اساس اندازه های مولکولی آن ها ممکن می سازد. در این فرآیند علاوه بر اندازه، عوامل دیگری نیز دخالت دارند.

دریک فرآیند غشایی عموما دو فاز وجود دارد که به وسیله فاز سوم ( غشاء ) به طور فیزیکی از هم جدا شده اند. غشاء انتقال جرم بین دو فاز را کنترل می نماید. فاز ها به صورت مخلوطی از اجزاء می باشند. یکی از اجزای موجود در مخلوط بیش از سایرین انتقال می یابد. به عبارت دیگر غشاء نسبت به یکی از اجزا انتخابگر است. در این صورت انتقال آن جزء از یک فاز به فاز دیگر توسط غشاء انجام خواهد شد. به این ترتیب یکی از فازها غنی از آن جزء و دیگری تهی می گردد. بطور کلی دو عمل اصلی توسط غشاء انجام می شود که عبارت اند از : 1) نفوذپذیری یا تراوش ( Permeability ) 2) انتخابگری یا گزینش پذیری ( Selectivity ). فرآیندهایی که بر اساس استفاده از غشاها پایه گذاری شده اند می توانند در کاربرد و نیز نیروی محرکه لازم برای انجام جداسازی کاملا متفاوت باشند. انتقال جرم در طول یک غشاء ممکن است به وسیله نفوذ و یا جابجایی حاصل شود. جابجایی می تواند در اثر اختلاف پتانسیل الکتریکی، غلظت، فشار یا درجه حرارت انجام شود. تکنولوژی غشایی پمپ کردن محلول خوراک، تحت فشار بر سطح غشایی با طبیعت شیمیایی و وضعیت فیزیکی خاص می باشد. جریان باقی مانده در پشت غشاء از این به بعد تحت عنوان ” ته مانده” یا “غلیظ شده” و قسمتی از خوراک که از غشاء عبور می کند “تراویده” نامیده می شود.

شرکت عمران سالار سما نماینده رسمی غشاء های MBR از شرکت Hinada آماده ارائه خدمات فنی و مهندسی در زمینه MBR به کارفرمایان محترم می باشد.

منبع : مقاله بررسی بیوراکتورهای غشایی (MBR)  و کاربردهای آن ها در تصفیه فاضلاب ها ازسارا هرمزی نژاد، فریدون خضعلی در اولین کنفرانس ملی نفت،گاز، پتروشیمی و توسعه پایدار

دیدگاه خود را بنویسید

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

    سبد خرید