تحقیق برکه های تثبیت فاضلاب

مقدمه:

برکه های تثبیت فاضلاب گودال های خاکی هستنند که فاضلاب خانگی و دیگر فاضلاب ها برای مدت طولانی در آن ها نگهداری شده و با عمل ته نشینی و به کمک نور،  حرارت، رشد جلبک ها و میکروارگانیسم ها مواد آلی موجود در فاضلاب تجزیه و تثبیت می گردند.

متداولترین نوع برکه ها برکه های اختیاری تثبیت فاضلاب هستند. که در آنها همزیستی میان جلبک ها و باکتری ها  در جریان است. برکه های اختیاری دو نوع می باشند یکی برکه های اختیاری اولیه که فاضلاب خام را دریافت می کنندو دیگری برکه های اختیاری ثانویه که فاضلاب ته نشین شده یا پساب برکه بی هوازی را دریافت میکنند و برکه تثبیت اختیاری مورد بررسی ما از نوع دوم است.

رنگ فاضلاب در برکه های اختیاری به رنگ سبز دیده می شود. غلظت جلبک ها در پساب برکه های اختیاری با توجه به میزان بار گذاری و درجه حرارت معمولا در محدوده 2000- .500 میکروگرم کلروفیل a در هر لیتر قرار دارد .گاهی رنگ برکه به صورت قرمز یا صورتی در می آید به ویژه زمانی که بار آلی ورودی به آنها بالاست و به سبب وجود باکتری های اکسید کننده سولفید می باشد.[1]

فصل اول:

کلیات

سیستم برکه های تثبیت فاضلاب:

گزارش بانک جهانی (Shuval .et. al 1986) مفهوم برکه های تثبیت فاضلاب را که سیستم بسیار مناسبی برای استفاده خروجی آن در کشاورزی است تصدیق کرد. جدول (1) مزایا و معایب برکه ها را در مقایسه با سایر فرآیندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب با سرعت زیاد و سرعت کم، فراهم کرده است. نکته اینکه لاگن های هوادهی شده و سیستم WSP به عنوان سیستم های تصفیه بیولوژیکی فاضلاب با سرعت کم بررسی شده اند برکه های تثبیت، فرآیندهای تصفیه فاضلاب ترجیح داده شده اند در کشورهای در حال توسعه که زمین غالباً با هزینه و موقعیت معقول در دسترس است و نیروی کار متخصص اندکی وجود دارد.

کلیفرم های مدفوعی = Fc

جامدات معلق = SS

خوب = G

قابل قبول = F

بد یا ضعیف = P

سیستم های برکه تثبیت فاضلاب برای رسیدن به اشکال مختلف تصفیه در سطح بالا با سه مرحله به صورت سری، بسته به استحکام مواد آلی ورودی فاضلاب و کیفیت واقعی خروجی طراحی شده اند. به منظور سهولت راهبری و قابلیت انعطاف پذیری بهره برداری، حداقل دو سری از برکه های موازی در برخی طراحی ها ترکیب شده اند. فاضلاب های قوی، با BOD5 در غلظت بیش ازmg/l 300  (میلگرم بر لیتر) غالباً اولین مرحله برکه بیهوازی رایج شده است. که به یک سرعت بالای حذف از لحاظ حجم سنجی برسیم. فاضلاب های ضعیف تر یا جایی که برکه بیهوازی به لحاظ محیطی غیر قابل پذیرش است حتی فاضلاب های قوی تر (گفته می شود در حدود BOD5 1000mg/l) ممکن است مستقیماً در برکه اختیاری اولیه تخلیه شوند خروجی از برکه بیهوازی اولیه به برکه اختیاری ثانویه که شامل دومین مرحله تصفیه بیولوژیکی می باشد، سرریز خواهد شد. به دنبال برکه اختیاری اولیه یا ثانویه، اگر حذف بیشتر پاتوژن ها ضروری می باشد، برکه بلوغ برای رسیدن به تصفیه مرحله سوم (پیشرفته) رایج است. شکل های سیستم های برکه به لحاظ ترکیب ظاهری در شکل (1) داده شده است. اگر چه سایر ترکیب ها هم ممکن است استفاده شود.

برکه بیهوازی:

حذف نوترنیت ها

نیتروژن:

در سیستم های WSP چرخه نیتروژن در حال انجام است. احتمالاً به استثناء نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون، در برکه بیهوازی نیتروژن آلی به آمونیاک هیدرولیز می شود. به همین خاطر غلظت آمونیاک در خروجی برکه بیهوازی عمدتاً بالاتر از غلظت آن در فاضلاب خام است (بدون زمان انتقال در فاضلابرو که آنقدر طولانی است که همه‌ی اوره تبدیل می شود قبل از اینکه به WSP برسد) تبخیر آمونیاک به نظر می رسد که فقط مشابه به مکانیسم حذف نیتروژن باشد که تا حدی در برکه بیهوازی اتفاق می افتد.

سوارس 1996 و دیگران دریافته اند که حذف نیتروژن در برکه اختیاری خیلی کم اتفاق می افتد.

فسفر:

مکانیسم حذف فسفر اغلب شبیه جابجایی در برکه بلوغ است (maraetal 1992).

ملاحظات محیطی:

فاکتورهای فیزیکی به اندازه فاکتورهای شیمیایی بر محل زندگی میکروارگانیسم ها و با این حساب در فرآیند تصفیه بی هوازی فاضلاب مؤثرند. فاکتورهای محیطی خیلی مهم که در ملاحظات داده شده اند عبارتند از: دما، PH، درجه اختلاط، نوترنیت های مورد نیاز کنترل آمونیاک و سولفید و حضور ترکیبات سمی در ورودی (van Haandel amdle ttinga 1994)

دما:

با افزایش دما، سرعت واکنش ها هم افزایش می یابد، به منظور داشتن یک سرعت قابل قبول تولید متان، دما بایستی بالای 20 درجه سانتیگراد حفظ شود. سرعت تولید متان برای هر 10 درجه سانتیگراد افزایش دما در رنج مزوفیلیک دو برابر می شود. (Droste. 1997).

PH:

بر اساس مطالعات Zehnder 1982 و دیگران، رنج PH بهینه برای همه‌ی باکتری های متانوژنیک بین 6 تا 8 است اما مقدار PH برای سایر گروه ها در حدود 7 است. Van Haadel and lettinga 1994 مشاهده نموده مشاهدات و همچنین یادآور شده است که، چون جمعیت اسیدوژنیک ها کمتر به PH های مختلف حساس هستند، تخمیر اسید در آنها بیشتر از تخمیر متانوژنیک ها خواهد بود. بعد ممکن است نتیجه آن اسیدی شدن محتویات ظرف واکنش باشد. بنابراین سیستم، اغلب حاوی ظرفیت بافری مناسب برای خنثی کردن تولید اسیدهای فرارو دی اکسید کربن، که در فشار واقعی حل شده اند، خواهد بود.