انواع سیستم های هوادهی و نقش آنها در تصفیه فاضلاب

سیستم های هوادهی برای تامین اکسیژن مورد نیاز باکتری ها در روند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب نقش مهمی و حیاتی دارند و باعث بهبود روند تصفیه و افزایش سرعت دارند. این سیستم ها از نظر نحوه عملکرد و قدرت اکسیژن رسانی با هم تفاوت دارند و در فرآیندهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه انواع سیستم های هوادهی و کاربرد و نقش آنها در تصفیه فاضلاب را معرفی و بررسی می کنیم.

انواع سیستم هوادهی در تصفیه فاضلاب

یکی از روش های موثر برای از بین بردن مواد آلی موجود در فاضلاب های خانگی و صنعتی، استفاده از فرآیندهای بیولوژیکی است. روش های بیولوژیکی به دو دسته هوازی و بی هوازی برای تصفیه فاضلاب تقسیم بندی می شوند. در روش های هوازی باکتری و میکروارگانیسم هایی استفاده می شوند که برای رشد و تکثیر نیاز به اکسیژن دارند. باکتری ها اکسیژن موجود در فاضلاب و مواد آلی را استفاده کرده و به مرور رشد و تکثیر می شوند. هر اندازه اکسیژن و منبع غذایی بیشتری در فاضلاب برای باکتری ها وجود داشته باشد، به همان نسبت روند تجزیه مواد آلی توسط میکروارگانیسم ها سرعت بیشتری پیدا کرده و تصفیه سریع تر انجام می شود.

برای افزایش اکسیژن فاضلاب، از تجهیزاتی متعددی از قبیل سیستم های هوادهی استفاده می شود. در تصفیه خانه فاضلاب آماده از سیستم های هوادهی متنوعی استفاده می شود که برخی از آنها عبارتند از:

سیستم های هوادهی ثابت

یکی از قدیمی ترین و رایج ترین انواع سیستم های هوادهی، مدل های ثابت است. این سیستم ها در بالای سطح فاضلاب قرار گرفته و پره های آن تلاطم زیادی را در فاضلاب بوجود می آورند. در اثر تلاطم فاضلاب، اکسیژن هوا وارد لایه های زیرین شده و توسط باکتری ها مصرف می گردد. سیستم های هوادهی ثابت را می توان بر اساس سرعت چرخش پره های آن به دو گروه دور تند و دور کند دسته بندی کرد. مدل های دور تند این سیستم ها در تصفیه خانه های بزرگ کاربرد داشته و برای تصفیه فاضلاب کوچک مدل دور کند گزینه مناسب تری به شمار می رود.

سیستم های هوادهی عمقی

از دیگر انواع سیستم هوادهی که در تصفیه خانه فاضلاب صنعتی آماده کاربرد دارند، مدل های عمقی هستند. این سیستم ها در کف دستگاه یا تصفیه خانه نصب شده و اکسیژن را به بالا هدایت می کنند. سیستم های هوادهی عمقی با نام دیفیوزر نیز شناخته شده بوده و در انواع مدل های حباب درشت، حباب ریز، لوله ای و دیسکی تقسیم بندی می شوند.

سیستم های هوادهی سطحی شناور

در میان تمام انواع سیستم های هوادهی، مدل های سطحی شناور بیشترین کاربرد را داشته و راندمان بالاتری دارند. این سیستم ها در بالای دستگاه یا پکیج تصفیه نصب شده و امکان حرکت در بخش های مختلف تصفیه خانه را دارند. فاضلاب با قدرت بالا به لوله های موجود در پره های دستگاه مکش کرده و با فشار از آن تخلیه می شود. این دستگاه قدرت بالایی در اکسیژن رسانی داشته و به همین دلیل سرعت تصفیه بیولوژیکی با آنها تا حد زیادی افزایش پیدا می کند.

سیستم های هوادهی سطحی شناور از نظر قدرت تامین اکسیژن به دو گروه دور تند و کند دسته بندی می شوند. مدل های دور تند مقاومت بالایی در برابر خوردگی داشته و با سرعت بالاتری در فاضلاب تلاطم ایجاد می کند. مدل های دور کند گزینه مناسب تری برای تصفیه خانه های کوچک است.

کاربرد سیستم های هوادهی در تصفیه فاضلاب

در حالت کلی برای هر یک از فرآیندهای تصفیه که نیاز به اکسیژن و هوا است، از این تجهیزات می توان استفاده کرد. برخی از موارد کاربرد این سیستم ها عبارتند از:

تصفیه فاضلاب کشتارگاه

یکی از مهم ترین چالش ها در تصفیه فاضلاب کشتارگاه، مقدار بسیار زیاد مواد آلی موجود در فاضلاب است. برای از بین بردن این مواد از روش های بیولوژیکی استفاده می شود. با قرار دادن سیستم های هوادهی شناور سطحی و ثابت با سرعت بالایی اکسیژن فاضلاب افزایش یافته و با سرعت بیشتری تصفیه انجام می شود.

تصفیه استخر پروش ماهی و آبزیان

ماهی ها و آبزیان برای رشد و تکثیر و زنده ماندن نیاز به اکسیژن دارند. آب موجود در استخرها به دلیل راکد بودن به مرور با مشکل کمبود اکسیژن مواجه می شود. برای حل این مشکل از سیستم های هوادهی عمقی ی دیفیوزرها استفاده می شود. این سیستم ها صفحاتی شبیه به بشقاب هستند که در کف استخر نصب شده و اکسیژن را از پایین یا کف استخر به بالا هدایت می کنند. با این کار نه تنها اکسیژن مورد نیاز ماهی ها تامین می شود، بلکه روند حذف مواد آلی موجود در آب توسط باکتری ها را بهبود می دهد.

تصفیه فاضلاب بیمارستانی

با توجه به تنوع زیاد آلاینده های خطرناک در فاضلاب بیمارستانی، سازنده تجهیزات تصفیه فاضلاب فرآیندهای متعددی را در این دستگاه ها پیاده سازی می کند. علاوه بر تصفیه شیمیایی و ضدعفونی های متعدد، برای از بین بردن مواد آلی موجود در فاضلاب از روش های هوازی بیولوژیکی نیز استفاده می شود. برای تامین اکسیژن این فرآیندها از سیستم های هوادهی عمقی و سطحی استفاده می شود. ثابت یا شناور بودن سیستم هوادهی در این تصفیه خانه ها به مقدار فاضلاب و ابعاد دستگاه و تصفیه خانه بستگی دارد.

علاوه بر موارد فوق، از سیستم های هوادهی در تصفیه فاضلاب شهری و خانگی نیز استفاده می شود. این تجهیزات کاربرد گسترده ای در تصفیه خانه های بزرگ و پکیج های تصفیه فاضلاب ویلا، هتل و غیره دارند.

کاربرد سیستم های هوادهی در تصفیه هوازی فاضلاب

در حالت کلی، برای هر نوع فرآیند تصفیه فاضلاب هوازی از تجهیزات هوادهی می توان استفاده کرد. چون سرعت تصفیه این نوع فاضلاب به میزان هوا و اکسیژن موجود بستگی دارد. برخی از فرآیندهای تصفیه فاضلاب که از سیستم های هوادهی استفاده می کنند عبارتند از:

• تصفیه فاضلاب به روش لجن برگشتی
• تصفیه فاضلاب با اختلاط کامل یا CMAS
• تصفیه فاضلاب به روش تثبیت تماسی CSAS
• تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده
• تصفیه فاضلاب به روش MBR
• تصفیه فاضلاب به روش جریان پیستونی CPF
• تصفیه فاضلاب به روش RBC
• تصفیه فاضلاب به روش IFAS

جمع بندی

برای تامین اکسیژن مورد نیاز باکتری ها در فرآیندهای هوازی تصفیه فاضلاب از تجهیزاتی به نام سیستم های هوادهی استفاده می شود. این سیستم ها در گروه های هوادهی ثابت، شناور و عمقی و سطحی دسته بندی می شوند. بیشترین کاربرد این سیستم ها در تصفیه خانه هایی است که برای تصفیه از فرآیندهای بیولوژیکی هوازی استفاده می شود.