امروزه با توجه به بحران آب و اهمیت چشمگیر مسائل زیست محیطی، تصفیه فاضلاب اعم از تصفیه زیستی یا بیولوژیکی فاضلاب و بازگردانی آن به چرخه حیات از اهمیت بسزایی برخوردار است.

همانطور که در مقالات شرکت آب پاک خواندید، روش‌های بسیاری برای تصفیه فاضلاب به کار برده می‌شود.

تصفیه زیستی یا بیولوژیکی فاضلاب 

مواد معدنی موجود در طبیعت با جذب گرمای حاصل از تابش خورشید توسط موجودات گیاهی جذب و به مواد آلی تبدیل می‌شوند.

گیاهان معمولاً با این کنش و واکنش اکسیژن آزاد می‌سازند، این پدیده فتوسنتز نامیده می‌شود.

در مقابل حیوانات و از جمله باکتری‌ها با جذب اکسیژن، مواد آلی ناپایدار را تبدیل به مواد پایدار معدنی کرده و دوباره به طبیعت بازمی‌گردانند. در ضمن این اکسیداسیون گرما نیز تولید می‌شود.

بخشی از مواد آلی جاذب از سوی حیوانات (باکتری‌ها) و مواد معدنی جاذب توسط گیاهان، صرف خود سازی و تولید مثل آنها می‌شود.

در یک تصفیه خانه فاضلاب هرگاه تصفیه فیزیکی یا مکانیکی برای کاهش آلودگی فاضلاب کافی نباشد؛ از موجودات زنده‌ای به نام باکتری‌های هوازی و بی‌هوازی برای ادامه فرآیند تصفیه زیستی یا بیولوژیکی فاضلاب یاری می‌گیرند.

کار یکان‌های تصفیه زیستی با بیولوژیکی فاضلاب (مرحله دوم تصفیه فاضلاب) در تصفیه خانه، همانند تشدید عملی است که به طور خود به خودی در طبیعت رخ می‌دهد؛

یعنی با ایجاد محیطی مناسب برای رشد و افزایش باکتری‌های نامبرده، مدت زمان تصفیه طبیعی را که ممکن است به چندین روز برسد، به چندساعت کاهش می‌دهد.

باکتری‌های هوازی و بی هوازی تصفیه کننده فاضلاب

باکتری‌های هوازی و بی‌ هوازی جزء گروه باکتری‌های ساپروفیت هستند که مواد غذایی خود را بر خلاف باکتری‌های انگلی از اجساد و پس مانده موجودات زنده تامین می‌کنند.

برخی از باکتری‌های هوازی موجود در فاضلاب، باکتری‌های نیترات ساز نامیده می‌شوند، این باکتری ها در شرایط مناسب محیط زیست به ترکیبات ازت دار مانند آمونیاک موجود در فاضلاب اثر کرده، آن ها را به ترتیب تبدیل به نیترات می‌کنند.

همچنین گروه دیگری از از باکتری‌ها به نام باکتری‌های نیترات زدا در فاضلاب هستند که در محیطی بدون اکسیژن به نیترات‌ها اثر کرده، آنها را نخست به نیتریت‌ها و سپس به گاز ازت تبدیل و از فاضلاب بیرون می‌برند.

همانند سایر میکروارگانیسم‌ها، درجه‌ی گرما و درجه اسیدی (PH) فاضلاب و نیز مقدار اکسیژنی که به صورت مولکولی و محلولی یا به صورت اتمی در ترکیبات گوناگون موجود در فاضلاب یافت می‌شوند، در مرگ و زندگی و شدت فعالیت این باکتری‌ها نقش اساسی را ایفا می‌کنند.

باکتری‌ها محیط اسیدی پایین تر از PH=4 و محیط قلیایی بالاتر از PH=9/5 را نمی‌توانند تحمل کنند.

مناسب‌ترین درجه اسیدی برای زندگی و رشد باکتری‌ها بین ۵/۶ تا ۵/۷ درجه است.

در هر صورت تغییر ناگهانی درجه اسیدی فاضلاب در کاهش فعالیت و حتی مردن باکتری‌ها تاثیری چشم گیر دارد.

انواع روش‌های تصفیه زیستی یا بیولوژیکی فاضلاب چیست ؟

انواع روش‌های تصفیه زیستی یا بیولوژیکی فاضلاب عبارتند از :

• تصفیه زیستی یا بیولوژیکی فاضلاب با کمک باکتری‌های هوازی
• تصفیه با کمک باکتری‌های بی‌ هوازی
• با کمک باکتری‌های هوازی و بی‌ هوازی بترتیب نیترات ساز و نیترات زدا.
• تصفیه با کمک باکتری‌های فسفات زدا.

تصفیه زیستی یا بیولوژیکی فاضلاب با کمک باکتری‌های هوازی

اساس کار در این روش تصفیه رسانیدن اکسیژن به فاضلاب است.

با اکسیژن محلول در فاضلاب تولید مثل باکتری‌های هوازی شدت یافته و این باکتری‌ها بر اطراف ذرات و قطعات کوچک تشکیل شده از مواد آلی موجود در فاضلاب نشسته و لخته‌هایی را تولید می‌کنند.

این لخته‌ها که باکتری‌های هوازی را با خود حمل می‌کنند در روش‌های گوناگون تصفیه زیستی یا بیولوژیکی فاضلاب نقش مهمی را ایفا می‌کنند.

لخته‌های نامبرده یا به صورت معلق و شناور در فاضلاب می‌مانند (مانند استخر‌های هوارسانی)، یا بر قلوه سنگ‌ها می‌نشینند (مانند صافی‌های چکنده).

در صورت هوا رسانی کامل و رسیدن اکسیژن کافی به فاضلاب، تولید مثل و افزایش شمار این باکتری‌ها تا حدی فزونی می‌یابد که مواد آلی موجود در فاضلاب کفاف تغذیه آن‌ها را نداده، مرگ و میر در آن‌ها بروز کرده و شمار آنها بسته به مقدار مواد آلی در فاضلاب تقریبا ثابت مانده و یک نوع حالت تعادلی بوجود می‌آید.

عوامل موثر بر فعالیت باکتری‌های هوازی

برای اینکه همه‌ مواد آلی موجود در فاضلاب به مصرف تغذیه باکتری‌ها رسیده و شمار آنها به بیشترین اندازه ممکن برسد، لازم است که کمبود اکسیژن محلول در فاضلاب مرتباً بر طرف شده و بازیابی اکسیژن توسط فاضلاب در مدتی کوتاه امکان پذیر باشد، برای رسیدن به این هدف باید سطح تماس فاضلاب با هوا افزایش یابد.

این کار ممکن است با دمیدن هوا در فاضلاب و یا ایجاد تلاطم در سطح آن رخ دهد.

اینگونه هوادهی در استخر‌های هوارسانی انجام می‌گیرد، یا اینکه با چکانیدن فاضلاب روی قلوه سنگ‌های طبیعی و یا قطعه‌های پلاستیکی آن را در مجاورت هوا قرار داد.

این روش در صافی چکنده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

همچنین می‌توان فاضلاب را به صورت لایه‌های نازکی روی بسترهای ماسه‌ای (مانند صافی‌های ماسه) و یا زمین‌های غیرکشاورزی و یا کشاورزی پخش کرد.

ضریب جذب اکسیژن (α) :

در یکان‌های تصفیه زیستی یا بیولوژیکی فاضلاب نمی‌توان از همه اکسیژن موجود در یک متر مکعب هوای داده شده به فاضلاب استفاده کرد و مقدار اکسیژن قابل استفاده در روش‌های گوناگون تفاوت می‌کند.

مقدار اکسیژنی که از یک متر مکعب هوا می‌تواند جذب فاضلاب شود تابعی است از مقدار کمبود اکسیژن سیستم یعنی α.

وزن همه اکسیژنی که در یک شبانه روز با کمک هوادهی وارد فاضلاب می‌شود : O_c

مقدار کیلوگرم اکسیژنی که توسط فاضلاب جذب می‌شود : O_v 

رابطه فوق C_s نشان دهنده میلی‌گرم در لیتر اکسیژن محلول در فاضلاب در حالت اشباع خود و C_x میلی‌گرم در لیتر اکسیژن محلول و موجود در فاضلاب در حالت هوادهی و α ضریب جذب اکسیژن به وسیله فاضلاب است.

بنابر نظر اکن فیلدر، α تابعی است از نوع فاضلاب و روش هوادهی و نوع هواده مورد استفاده و مقدار آن میان ۵/۰ تا یک متغیر است.

مواد غذایی باکتری‌ها:

باکتری‌های هوازی برای بدست آوردن انرژی لازم جهت ادامه زندگی خود به اکسیژن، مواد آلی کربن‌دار (BOD)، مواد آلی ازت دار و فسفر دار نیاز دارند.

مقدار ازت و فسفر مورد نیاز باکتری‌ها به ترتیب حدود ۵ و ۶/۱ درصد مقدار BOD است.

نیاز باکتری‌ها به مواد دیگری مانند سدیم، کلسیم، پتاسیم و میزیم کمتر بوده و مقدار آنها به ترتیب ۴/۰ ، ۴/۰ ، ۳/۰ و۳/۰ درصد مقدار BOD است.

در فاضلاب‌های شهری مقدار مواد آلی کربن‌دار از نسبت‌های نامبرده بیشتر ولی غالباً در فاضلاب کارخانه‌ها، برعکس مقدار ترکیبات ازت‌دار و فسفردار از نسبت‌های نامبرده کمتر هستند.

برای بالا بردن بازده یکان‌های تصفیه زیستی فاضلاب کارخانه‌ها، افزودن مواد ازت‌دار و فسفردار و حتی گاهی مخلوط نمودن آنها با فاضلاب خانگی بسیار مفید است.

در اینجا لازم به ذکر است که هدف از تصفیه فاضلاب تنها تبدیل مواد آلی ناپایدار به مواد تثبیت شده‌ معدنی نیست، بلکه باید این مواد را نیز از آن جدا کرد.

جدا نکردن موادی که خاصیت کودی دارند موجب می‌شود تا منبع‌های طبیعی که فاضلاب تصفیه شده به آنها وارد می‌شود، محل مناسبی برای رشد گیاهان آبزی مانند آلک‌ها و جلبک‌ها گردیده و دوباره آلوده شوند.

بار حجمی:

بار حجمی یا بار هیدرولیکی عبارت است از مقدار فاضلابی که در واحد زمان بر یک مترمکعب از حجم یک تصفیه خانه وارد می‌آید.

حجم یکان‌های تصفیه زیستی باید به اندازه‌ای باشد که هوا بتواند به خوبی بین لخته‌های دارنده‌ی باکتری جریان یابد؛

یعنی بار حجمی یک واحد تصفیه‌ی زیستی اولین عددی است که در طرح باید به آن توجه کرد.

انواع روش‌های هوازی تصفیه زیستی

روش‌های تصفیه زیستی با کمک باکتری‌های هوازی را می‌توان به سه گروه تقسیم کرد:

الف: روش‌های طبیعی تصفیه زیستی

ب: روش‌های نیمه مصنوعی تصفیه زیستی

ج: روش‌های مصنوعی تصفیه زیستی

الف_ روش‌های طبیعی تصفیه زیستی:

روش های طبیعی تصفیه زیستی با استفاده از قدرت تصفیه‌ی خود به خودی منبع‌های طبیعی آب پایه‌گذاری شده و مهم‌ترین آنها از ورود فاضلاب تصفیه نشده به دریاها، دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و سرانجام منبع‌های آب زیرزمینی تامین می شود.

در این روش‌ها همزمان از تصفیه فیزیکی و زیستی استفاده می‌شود و خود از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

ب_ روش‌های نیمه مصنوعی تصفیه زیستی:

این روش‌ها که معمولاً جاگیری زیاد و مساحت بزرگی از زمین را جهت تصفیه زیستی لازم دارند، گسترش همان تصفیه طبیعی هستند.

روش هایی را که می‌توان جزو این گروه دانست عبارتند از :

• پخش فاضلاب در زمین‌های کشاورزی
• پخش فاضلاب در زمین‌های نفوذپذیر
• ایجاد دریاچه‌های مصنوعی کم عمق که فاضلاب براثر توقف در آنها و در مجاورت هوا کم کم مورد تصفیه طبیعی قرار گیرد.

حالت خاصی از این گونه دریاچه‌ها آنهایی هستند که برای تولید ماهی به کار می‌روند.

ج_ روش‌های مصنوعی تصفیه زیستی:

در این روش‌ها با کمک وسایل مکانیکی و ایجاد ساختمان‌های ویژه‌ای مقدار کافی هوا و اکسیژن در فاضلاب وارد می‌سازند تا تصفیه زیستی سرعت بیشتری یافته و در نتیجه، نیاز به زمان و جای کمتری باشد.

مهم‌ترین روش‌های مصنوعی تصفیه زیستی فاضلاب عبارتند از: استفاده از استخرهای هوا رسانی که در آنها تصفیه با کمک لجن فعال انجام می‌گیرد و کاربرد صافی‌های چکنده.

استفاده از اکسیژن خالص 

روش استفاده از اکسیژن خالص یک روش مصنوعی تصفیه زیستی است که در آن به جای دمیدن هوا به فاضلاب، مستقیماً اکسیژن خالص در آن دمیده می‌شود.

اکسیژن خالص در تصفیه زیستی ابتدا به صورت مایع در ظرفی نگهداری شده و هنگام استفاده به صورت گاز در فاضلاب دمیده می‌شود.

استفاده از اکسیژن خالص بسیار موثر تر از هوادهی بوده و از حجم سیستم می کاهد و سرعت رشد و فعالیت باکتری‌ها را می‌افزاید.

در مقابل تهیه‌ی اکسیژن خالص و کاربرد آن تکنولوژی برتر و دقیق‌تری را ایجاب کرده و اداره‌ی تصفیه خانه افراد ماهر بیشتری را نیاز دارد.

در صورت استفاده از اکسیژن خالص استخرهای تصفیه زیستی را سربسته می‌سازند.

تصفیه‌ی زیستی با کمک باکتری‌های بی‌هوازی

در صورتی که به فاضلاب اکسیژن نرسد، باکتری‌های هوازی فعالیت و رشد و نمو خود را از دست داده و باکتری‌های بی‌ هوازی فعالیت خود را شروع می‌کنند.

کار این باکتری‌ها براین اساس است که اکسیژن مورد نیاز خود را از تجزیه‌ی مواد آلی و معدنی موجود در فاضلاب بدست آورند.

به عبارت دیگر این باکتری‌ها برخلاف باکتری‌های هوازی مواد نامبرده را احیا می‌کنند.

نتیجه‌ی این فعالیت، تجزیه‌ی مواد آلی ناپایدار و تبدیل آنها به نمک‌های معدنی پایدار و نیز گازهایی چون گاز هیدروژن سولفوره، گاز متان، گاز کربنیک و گاز ازت است.

تولید گازهای نامبرده به ویژه گاز هیدروژن سولفوره موجب بوی ناخوشایند در محیط زیست می شود.

به همین دلیل این روش را به نام روش تعفن نیز می‌نامند.

موارد استفاده از باکتری‌های بی‌ هوازی برای تصفیه‌ی فاضلاب؛ جهت جلوگیری از آلوده شدن محیط زیست تصفیه خانه‌ها محدود است.

مهم‌ترین کاربرد روش استفاده از باکتری‌های بی‌ هوازی در مخزن‌های سربسته‌ی هضم لجن است و تنها در تصفیه خانه‌های بسیار کوچک مانند انباره‌های تعفن (سپتیک تانک و ایمهف تانک) هم از روش تعفن برای تصفیه‌ی فاضلاب استفاده می‌شود.

گذشته از موارد نامبرده، همیشه در تصفیه خانه‌ها کوشش می‌شود تا با رسانیدن هوا و اکسیژن به فاضلاب مانع از فعالیت باکتری‌های بی‌ هوازی شوند.

باکتری های بی هوازی در تصفیه طبیعی چاه های فاضلاب خانگی و لجن ته نشین شده در کف دریاچه ها فعالیت می کنند.

هضم لجن

لجن پیش از وارد شدن به منبع‌های هضم لجن دارای نزدیک به ۶۰ تا۸۰ درصد مواد آلی تجزیه‌پذیر است.

لجن تازه از نظر حجمی نزدیک به یک درصد کل فاضلاب را در بر می‌گیرد، ولی تصفیه‌ی آن بسیار پرهزینه و پیچیده است.

هزینه‌ی تأسیسات هضم لجن گاهی نزدیک به نصف اتمام هزینه‌ی یک تصفیه خانه را در بر می‌گیرد.

غليظ کردن لجن و گرفتن آب اضافی آن فرآیند تصفیه را آسان می کند.

هضم لجن که بر اثر تعفن و کار باکتری‌های بی‌ هوازی است، در دو مرحله اسیدی و تخمیر متانی انجام می‌گیرد.

مرحله‌ی یکم – تخمیر اسیدی

در مرحله‌ی یکم، لجن تازه که دارای رنگی زرد خاکستری و از نظر درجه‌ی اسیدی تقریبا حالت خنثی دارد شروع به تعفن کرده، درجه‌ی اسیدی آن به ۵ و حتی به ۴ می‌رسد و محیط آن به شدت اسیدی می‌شود، انجام دهنده‌ی این کنش و واکنش، گروهی از باکتری‌های بی‌ هوازی هستند که به نام باکتری‌های بی‌ هوازی اسیدی نامیده می‌شوند.

در این مرحله بیشتر ترکیبات آلی کربن دار مورد تجزیه قرار می‌گیرند و بر مواد آلی ازت دار کمتر تأثیر گذار می‌شود.

بنابراین از این نظر شباهتی بین این دو مرحله با دو مرحله‌ی تصفیه‌ی زیستی با کمی باکتری‌های هوازی موجود است.

همچنین در ضمن این فعل و انفعال برخی مواد پروتئینی تبدیل به اسیدهای آلی و گاز HS می‌شوند.

لجن حاصل از این مرحله بسیار بدبو و چسبنده است، به سختی ته نشین می‌شود و به سختی آب خود را از دست می‌دهد.

این لجن در حالت سکون و در گرمای ۱۵درجه، ۶ ماه طول می‌کشد تا به مرحله‌ی دوم هضم لجن برسد.

افزایش درجه‌ی گرما مدت زمان نامبرده را بشدت کاهش می‌دهد.

مرحله‌ی دوم – تخمير متانی یا تخمير قلیایی

این مرحله با فعالیت گروه دیگری از باکتری‌های بی‌ هوازی بنام باکتری‌های بی‌ هوازی متانی آغاز می‌شود.

در این مرحله، لجن حالتی خنثی تا کمی قلیائی با درجه‌ی اسیدی ۷ تا ۵/۷ به خود می‌گیرد.

این محیطی است که باکتری‌های تولید کننده‌ی گاز متان به خوبی در آن زندگی می‌کنند.

در مرحله‌ی دوم هضم لجن بجز ترکیب‌های آلی کربن‌دار ترکیب‌های آلی ازت دار نیز تجزیه می‌شوند و مقدار زیادی گاز متان (۴CH)، گاز کربنیک (۲CO) و کمی گاز ازت (۲N) تولید می‌شود.

مقدار کل گازی که از تجزیه‌های نامبرده بدست می‌آید، به درجه‌ی گرمای لجن بستگی دارد.

شکل شماره‌ی (۴۷-۴) این وابستگی را نشان می‌دهد.

نسبت گاز متان بدست آمده از هضم لجن فاضلاب شهری : ۶۵ تا۷۰ درصد و گاز کربنیک ۳۵ تا۳۰ درصد کل گاز تولید شده است.

حدود یک درصد از گاز هیدروژن سولفوره H₂S به همراه گازهای تولیدی در مخزن‌های هضم لجن تولید می‌شود و جز آلوده‌سازی محیط زیست، خاصیت خورندگی شدیدی بر تأسیسات بعد از مخزن دارد.

در صورتی که از گاز مخزن هضم لجن برای تولید انرژی استفاده می‌شود، باید پیش از مصرف آن گاز H₂S حذف شود.

باکتری‌های بی هوازی که در فرایند هضم لجن فعالیت دارند، از نقطه نظر گرمای مناسب جهت زندگی آنها مناسب است و باکتری‌های معمولی که در گرمای ۲۰ تا ۴۰ درجه بهتر زندگی می‌کنند.

منحنی‌های شکل شماره‌ی (۲-۸) تغییرات زمان هضم لجن را با درجه‌ی گرمای مناسب برحسب سانتیگراد برای این دو گروه باکتری نشان می‌دهد.

شکل (۲-۸) – تاثیر گرما در فعالیت باکتری های بی هوازی [۹ ،۱۷ ،۲۰ ،۲۹]

 

در تکنیک هضم لجن کوشش می‌شود که مرحله‌ی اسیدی زودگذر باشد و فرایند هضم لجن بیشتر به صورت متانی و در حالت قلیایی انجام گیرد.

باکتری‌های متانی خیلی در برابر تغییر ناگهانی درجه‌ی گرما حساسند.

در صورت کاهش ناگهانی گرمای منبع هضم لجن، احتمال برگشت حالت متانی به حالت اسیدی و کاهش مقدار گاز تولیدی زیاد است.

همچنین وجود مواد سمی ناشی از نمک‌های برخی فلزها، تمرکز آمونیاک و یا منیزیم در لجن نیز ممکن است موجب برگشت به حالت اسیدی شود.

گاز متان بدست آمده از هضم لجن دارای خاصیت سوزندگی زیاد و کمی کمتر از قدرت سوزندگی گاز طبیعی ویژه‌ی سوخت در شبکه‌های پخش گاز شهری است.

بنابراین از این گاز در تصفیه خانه‌های کوچک و متوسط برای گرمایش تصفیه خانه و به ویژه گرم کردن منبع‌های هضم لجن استفاده می‌شود.

در تصفیه خانه‌های بزرگ از این گاز برای به کار اندازی توربین‌های گازی و تولید برق استفاده می‌شود.

لجنی که مرحله‌ هضم متانی آن انجام شده باشد دارای مشخصات زیر است :

• دارای رنگ قهوه‌ای مایل به سیاه است.
• بویی شبیه بوی خاک مرطوب را می‌دهد و تولید ناراحتی نمی‌کند.
• به خوبی آب خود را از دست می‌دهد.
• حجم آن به صورت چشم‌گیری کم می شود.
• خاصیت چسبندگی آن ناچیز می باشد.
• کاهش موجودات زنده آن

نیترات‌سازی و نیترات زدایی

الف – نیترات‌سازی

همانطور که می‌دانید اکسیداسیون مواد آلی فاضلاب در حالت هوازی در دو مرحله زیر انجام می‌گیرد :

• اکسیداسیون مواد آلی کربن‌دار است و پس از قرار گرفتن فاضلاب در مجاورت اکسیژن شروع می شود و تا بیست روز ادامه دارد.
• اکسیداسیون مواد آلی ازت‌دار است که از روز اول شروع و از پیرامون روز دهم شدت پیدا کرده و مدت‌ها (تا نزدیک به دو سه ماه) ادامه خواهد یافت.

مرحله اول 

این زمان‌ها با کمک SRT، یعنی مدت زمان توقف لجن در مدار لجن برگشتی و یا به عبارت دیگر عمر لجن مشخص می‌شود.

این مدت زمان بستگی کاملی با درجه‌ی گرما‌ی فاضلاب دارد.

نتیجه کار باکتری‌ها در مرحله دوم اکسیداسیون، تجزیه‌ی مواد آمونیاکی و تولید نمک‌های معدنی نیتریت‌ها و نیترات‌ها است؛ به همین دلیل این مرحله به نام آمونیاک زدایی و یا نیترات‌سازی نامیده می‌شود.

مرحله دوم

باکتری‌هایی که در مرحله دوم روی مواد آلی ازت دار تاثیر می‌کنند یک خانواده ویژه‌ای از باکتری‌های بی‌ هوازی هستند و باکتری‌های نیترات ساز نامیده می‌شوند.

به علت پایدار بودن ترکیبات نیترات‌ها در فاضلاب تصفیه شده،این ترکیبات دلیل آلودگی فاضلاب تصفیه شده نیستند.

اما به علت اینکه خاصیت غذایی زیادی دارند موجب می‌شوند که ورود آنها به به منبع‌های طبیعی آب، رشد و تکثیر گیاهان آبزی مانند جلبک ها و آلک‌ها به شدت افزایش یابند.

به عبارت دیگر با کمک نور خورشید و عمل فنوسنتز و فعالیت میکروارگانیسم‌های مختلف، مواد معدنی نامبرده دوباره تبدیل به مواد آلی گیاهی می‌شوند.

مرگ و نابودی این گیاهان آبزی موجب آلودگی دوباره‌ی منبع‌های طبیعی آب می‌شود.

همچنین در صورت نفوذ فاضلاب تصفیه به زمین، مقدار نیترات آب‌های زیر زمینی افزایش می‌یابد.

و استفاده از این آب‌ها برای مصرف‌های شهری مشکل ساز می‌شود.

بنابراین در تصفیه خانه‌های فاضلاب شهری نباید تنها به تبدیل مواد آلی ازت‌دار به مواد معدنی (نیترات سازی) اکتفا کرد.

بلکه باید به گونه‌ای این ترکیبات ازت‌دار را از فاضلاب دور ساخت، به این کار نیترات زدائی می گویند.

ب – نیترات زدایی یا ازت زدایی

در تصفیه خانه‌های فاضلاب که با روش هوادهی کار می‌کنند:

• معمولاً نزدیک به ۵ تا ۱۰ درصد از کل ترکیبات ازت‌دار موجود در فاضلاب توسط لجنی که از استخرهای ته نشینی نخستین برداشت می‌شود.
• ۱۰ تا ۲۰ درصد از کل ترکیبات ازت دار توسط لجن حاصل از استخرهای ته‌نشینی نهایی کاهش می یابد.

اگر وجود ترکیبات ازتی باقی مانده در فاضلاب، زیان بخش باشد :

با توجه به محلول بودن آنها باید با کمک استخر‌های ویژه‌ای و در محیطی بدون وجود اکسیژن محلول در فاضلاب، کار نیترات زدایی انجام گیرد.

این استخر‌ها با کمک خانواده‌ای از باکتری‌های بی‌ هوازی و احیای پی در پی، ابتدا نیترات به نیتریت و سپس به گاز ازت تبدیل می شود.

سپس از حوزه‌ی عمل بیرون می‌رود.

مواد کربن دار در نیترات زدایی 

مواد کربن دار در نیترات زدایی باکتری ها موثرند.

این مواد در فاضلاب در مرحله اول اکسیداسیون از میان می‌روند.

بنابراین:

• عمل نیترات زدایی یا باید پیش از مرحله‌ی اول اکسیداسیون انجام گیرد
• و یا اگر استخر نیترات زدایی پس از مرحله‌ی یکم اکسیداسیون قرار دارد، باید مواد کربنی مانند متانول به آن افزود.

می توان برای صرفه جویی در مصرف متانول، مقداری از لجن حاصل از استخر‌های ته نشینی نهایی را به استخر نیترات زدایی برگشت داد.

نیترات زدایی در استخرهای ته نشینی نهایی با مدت زمان توقف فاضلاب بالا به صورت ناقص و خود به خود رخ می دهد.

خروج گاز ازت ته نشینی را مختل می سازد.

بجز روش زیستی نامبرده می‌توان با روش‌های شیمیایی و تعویض یون نیز گاز ازت را از فاضلاب بیرون آورد.

ولی در این روش‌ها به علت پیچیدگی و هزینه‌ی فراوان در تصفیه خانه‌‌های فاضلاب شهری به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ج- فسفات زدایی

فسفات‌ها نیز مانند نیترات‌ها مواد غذایی خوبی برای رشد گیاهان هستند.

فاضلاب‌های شهری معمولاً دارای حدود ۸ تا ۱۰ میلی‌گرم در لیتر ترکیبات فسفردار هستند.

در برخی از تصفیه خانه ها و در فرآیند تصفیه زیستی ۵۰ تا ۹۰ درصد ترکیبات فسفردار بصورت خودکار کاهش می یابد.

بنابراین در بیشتر تصفیه خانه‌ها عملیات ویژه‌ای برای کاهش ترکیبات فسفردار پیش بینی نمی‌کنند.

به علت همگانی نبودن نیاز به فسفات‌زدایی در تصفیه خانه‌ها، از بیان جزئیات بیشتر در این باره خودداری می‌شود.

حال با توجه به تعدد روش‌‌های تصفیه بیولوژیکی هوازی و بی‌ هوازی و گستردگی در انتخاب نوع تجهیزات مناسب برای اجرای هر یک از موارد فوق و همچنین نیاز به تصفیه فیزیکی و شیمیایی در کنار این فرآیندها، استفاده از پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی می‌تواند بهترین گزینه باشد.

همچنین کارشناسان فنی شرکت مهندسی “آب پاک“ با تجربه در زمینه طراحی، ساخت، نصب و راه اندازی پکیج‌های تصفیه آب و فاضلاب، آماده پاسخگویی به سوالات شما در زمینه فنی و مشاوره رایگان می‌باشند.

جهت کسب اطلاع و مشاوره با کارشناسان مجرب مجموعه “آب پاک” تماس حاصل فرمایید:

۰۲۶-۳۴۲۴۵۸۹۱

۰۲۶-۳۴۲۴۲۵۰۶

۰۲۶-۳۴۲۸۳۸۵۹

۰۲۶-۳۴۲۷۹۹۵۶

شماره تلگرام و واتس آپ مجموعه “آب پاک”

۰۹۰۱۲۳۶۲۰۱۸

 

---

گرد آورنده: فاطمه کرمی

مرجع: منزوی محمدتقی، فاضلاب شهری تصفیه فاضلاب، چاپ چهاردهم، انتشارات دانشگاه تهران، ۱۳۹۲