شما اینجا هستید: برگ نخستتصفیه فاضلابUASB

UASB

سیستم UASB

سیستم تصفیه فاضلاب UASB

سیستم UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor) هیبریدی از سیستم های رشد معلق و چسبیده است. این سیستم غيرهوازي بهترين روش براي تصفيه فاضلابهاي آلي با بار آلودگي بالا (از قبيل صنايع غذايي، توليد مخمر، فاضلابهاي شيميايي و فاضلابهاي ناشي از صنايع داروسازي) مي باشد. ايده اصلي در بكارگيري روش تصفيه غير هوازي استفاده از باكتري هايي است كه قادر به تجزيه مواد آلي بدون مصرف اكسيژن و توليد گاز دي اكسيد كربن و متان بدون مسائل و مشكلات مربوط به انتقال اكسيژن، ته نشيني و توليد لجن بيولوژيك مي باشند.

این سیستم ابتدا در سال 1971 در هلند و در دانشكده کشاورزی واخنیگین توسط Lettinga معرفی گردیده و در راکتور مقیاس آزمایشگاهی فوق فاضلاب کارخانه قند استفاده شده در سرعت بار گذاری حجمی 10KgCOD/m3.d ته نشینی خوبی از لجن فلوکوله برابر KgVss/m3 15 بدست آمد. طی آزمایشاتی که با مقیاس بزرگتر در سالهای 1974-1976 انجام میشده بطور غیر منتظره لجن گرانوله با ته نشینی بالایی بدست آمده است. این فرآیند بعد ها برای تصفیه بسیاری از فاضلاب های صنعتی مانند کاغذ سازی، لبنیات سازی، الكل سازی، کارخانه قند، شیرابه زباله، کشتارگاه و غیره به کار گرفته شد.

از جمله عوامل موثر بر کار آيي UASB، درجه حرارت و سرعت رو به بالای فاضلاب است. دو محدوده دمایی مطلوب بیان شده است که عبارتند از محدوده مزوفیلیک که نزديك به 35 درجه سانتیگراد بوده و محدوده ترموفیلیک که بین 55- 60 درجه سانتیگراد است. در راکتورهاي بيولوژيكي بی هوازی معمولا از محدوده دمایی مزوفیلیک استفاده می شود، چون که تعداد گونه های بی هوازی ترمو فیلیک کوچک و معدود هستند. سیستم های آنزیمی باکتری های ترموفیلیک از نظر فيزيولوژيكي در مقابل درجه حرارت بالا پایدار و مقاومند که این پایداری به حضور ماکرو مولکولها مقاوم در برابر حرارت در این آنزیم ها نسبت داده می شود سرعت تجزیه در فرآیند بي هوازي تابعی از درجه حرارت اعمال شده است. مثلا در درجه حرارت کم تر از 25 درجه سانتیگراد سرعت هضم به شکل سریع و تندی کاهش یافته و در عمل راکتورهاي بی هوازی متعارف در آب و هواي سردتر ممکن است نیاز به زمان ماند 12 هفته برا ی تصفیه لجن فاضلاب داشته باشد از طرفی گزارش شده است که در درجه حرارت 70 در جه سانتیگراد و بالاتر سرعت متان سازی کاهش میابد در تحقیقاتی که Lettinga و همکارانش دریافتند که ارتباط نزديكي بین افزایش VFA و کاهش دما وجود دارد که این پدیده بیشتر برای لجن گرانوله اتفاق میافتد.

ویژگیهای پکيج های UASB

- پایین بودن میزان لجن تولیدی
- پایین بودن میزان مصرف انرژی
- فضای کم مورد نیاز
- سهولت در عملكرد

سیستم راکتور بی هوازی بستر لجن با جریان بالارونده (UASB)

سیستم راکتور بی هوازی بستر لجن با جریان بالارونده UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor) 

سیستم راکتور بی هوازی بستر لجن با جریان بالارونده UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor) هیبریدی از سیستم های رشد معلق و چسبیده است. این سیستم غيرهوازي بهترين روش براي تصفيه فاضلاب هاي آلي با بار آلودگي بالا (از قبيل صنايع غذايي، توليد مخمر، فاضلاب هاي شيميايي و فاضلاب هاي ناشي از صنايع داروسازي) مي باشد. ايده اصلي در بكارگيري روش تصفيه غير هوازي استفاده از باكتري هايي است كه قادر به تجزيه مواد آلي بدون مصرف اكسيژن و توليد گاز دي اكسيد كربن و متان بدون مسائل و مشكلات مربوط به انتقال اكسيژن، ته نشيني و توليد لجن بيولوژيك مي باشند.

این سیستم ابتدا در سال 1971 در هلند و در دانشكده کشاورزی واخنیگین توسط Lettinga معرفی گردیده و در راکتور مقیاس آزمایشگاهی فوق فاضلاب کارخانه قند استفاده شده در سرعت بار گذاری حجمی 10KgCOD/m3.d ته نشینی خوبی از لجن فلوکوله برابر KgVss/m3 15 بدست آمد. طی آزمایشاتی که با مقیاس بزرگتر در سالهای 1974-1976 انجام میشده بطور غیر منتظره لجن گرانوله با ته نشینی بالایی بدست آمده است. این فرآیند بعد ها برای تصفیه بسیاری از فاضلاب های صنعتی مانند کاغذ سازی، لبنیات سازی، الكل سازی، کارخانه قند، شیرابه زباله، کشتارگاه و غیره به کار گرفته شد.

اجزای اصلی راکتور UASB شامل سیستم توزیع فاضلاب، جداکننده فازگاز از جامد و خروجی پساب تصفیه شده است. از ویژگی های مهم و قابل تمایز راکتورهای UASB تولید لجن به صورت گرانول می باشد که امکان استفاده و تصفیه فاضلاب با غلظت های بالاتری از COD را در مقایسه با سایر سیستم های تصفیه فراهم می کند.

فرایند تصفیه فاضلاب با استفاده از راکتور UASB در شکل زیر نشان داده شده است:

فرایند تصفیه فاضلاب با استفاده از راکتور UASB

برای مطالعه بیشتر در خصوص راکتورهای UASB و کاربردهای آن در تصفیه فاضلاب بر روی لینک زیر کلیک فرمایید:

 مزایای پکيج هاي UASB

  • - سهولت در عملكرد
  • - عملکرد مناسب و پربازده
  • - پایین بودن میزان لجن تولیدی
  • - تولید لجن با کیفیت، غلیظ و تثبیت شده
  • - پایین بودن میزان مصرف انرژی
  • - فضای کم مورد نیاز
  • - هزینه های کم سرمایه گذاری و عملیاتی
  • - نیاز کم به تجهیزات عملیاتی، کنترل و نگهداری
  • - تعداد کم مراحل عملیاتی
  • - عدم نیاز به هوادهی
  • - مصرف پایین انرژی و تولید بیوگاز
  • - بوی کم خروجی در صورت تنظیم صحیح شرایط عملیاتی
  • - نیاز کم به مواد و تجهیزات خارجی به دلیل قابلیت تولید تجهیزات مورد نیاز در کشور 

فرایند تصفیه با راکتور UASB

در راکتور UASB تجمع ذرات معلق ورودی و فعالیت و رشد باکتری های موجود در سیستم موجب تشکیل یک لایه از لجن در کف راکتور می شود و تقریبا تمام فرایندهای بیولوژیکی در این بخش از راکتور روی می دهند. دو عامل عمده که بر عملکرد فرایند تصفیه تاثیرگذار هستند شامل نحوه توزیع فاضلاب در راکتور و جداسازی سه فازی لجن، گاز و آب می باشد. لجن در راکتور باقی می ماند، اما گاز تولیدی جمع آوری می شود. تصویر شماتیکی از فرایند در شکل زیر نشان داده شده است:

فرایند تصفیه با راکتور UASB 

محل ورود فاضلاب از بخش پایینی راکتور تعبیه می شود و فاضلاب تصفیه شده از بخش بالایی راکتور خارج می شود. فاضلاب با سرعت یکنواخت از بخش پایین راکتور وارد سیستم UASB می شود. فاضلاب در عمق راکتور از پایین به سمت بالا حرکت کرده و در حالیکه با بستر لجن تماس می یابد، تصفیه می شود.

با عبور فاضلاب از میان بستر لجن، مواد آلی فاضلاب توسط باکتری های موجود در لجن تجزیه بی هوازی می شوند و همزمان گاز متان در سیستم تولید می شود.

به منظور جلوگیری از خروج ناخواسته لجن از سیستم، تجهیزات جداکننده در راکتور نصب می شوند تا از حرکت رو به بالای لجن جلوگیری کرده و لجن را به بستر خود برگردانند. گاز تولید شده در طی فرایند تصفیه توسط جداکننده گاز که در بخش بالای راکتور تعبیه شده جدا می شود.

عملکرد راکتور UASB در تصفیه فاضلاب

در شکل شماتیک عملکرد راکتور UASB در تصفیه فاضلاب دایره های زرد رنگ، حباب های گاز متان و دایره های قهوه ای رنگ، گرانول های لجن می باشند.

عوامل تاثیرگذار بر بازدهی راکتور UASB

  • * مقدار pH

مقدار pH در بستر هاضم تعیین کننده فعالیت باکتری ها است و بایستی به طور پیوسته کنترل شود. محدوده توصیه شده برای pH در راکتور UASB بین 3/6 الی 8/7 می باشد.

  • * اکسیژن شیمیایی مورد نیاز (COD)

سیستم های تصفیه غیرهوازی برای فاضلاب های با COD بالا و پایین کاربرد دارد. فرایند بی هوازی با راکتور UASB در غلظت های بالاتر از 250 mg COD/l عملکرد مناسبی دارد و عملکرد بهنیه راکتور UASB در غلظت های بالاتر از 400 mg COD/l روی می دهد. حد بالایی برای غلظت COD در فاضلاب ورودی برای کاربرد راکتور UASB وجود ندارد.

  • * دما

فرایند تجزیه بی هوازی در محدوده دمایی بین 35- 38 درجه سانتی گراد عملکرد بهینه ای دارد. در دمایی پایین تر از این محدوده، به ازای هر یک درجه سانتی گراد کاهش، شدت تجزیه به میزان 11% کاهش خواهد یافت. البته بر اساس تجربیات قبلی، فرایند تصفیه بی هوازی برای تصفیه فاضلاب هایی با دمای بیشتر از 20 درجه سانتی گراد موفق عمل می کند.

  • * شدت فاضلاب

شدت جریان فاضلاب ورودی به واحد تصفیه UASB بایستی همواره ثابت باشد. در صورتیکه نوسانات در شدت جریان زیاد باشد، توصیه می شود که تانک بافر پیش از راکتور UASB قرار گیرد تا همواره جریان یکنواختی از خوراک فاضلاب به راکتور وارد شود. همچنین لازم است همواره شدت جریان ورودی برای محاسبات بعدی راکتور اندازه گیری شود.

مشخصات فاضلاب بهینه برای ورود به راکتور UASB

مقادیر بهینه برای فاضلاب ورودی به راکتور UASB در جدول زیر ارائه شده است:

 شرایط بهینه برای راکتور UASB
Criteria Optimum Values
COD > 400 mg/l
Temperature 18-35˚C
Substrate Flow Continuous flow
Nutrients Ratio CSB : N : P : S
350 : 5 : 1 : 1
Toxic Substance/Suspended Solids Low concentration
Micronutrients All present

طراحی ساختار و سایز راکتور UASB

طراحی یک راکتور UASB برای تصفیه فاضلاب با قدرت و آلایندگی پایین مانند فاضلاب های شهری، بیشتر از آنکه بر اساس بار آلی صورت گیرد بر اساس هیدرولیک انجام می شود. حجم راکتور مورد نیاز نسبت مستقیم و خطی با شدت جریان فاضلاب (Q, m^3/h) و زمان ماند هیدرولیکی دارد (,h θ):

V reactor = θ . Q

برای تعیین حجم و سایز راکتور UASB که خوراکی با قدرت کم و در حدود 500 g-COD/m^3 دارد، از رابطه بالا استفاده می شود و زمان ماند را می توان 8 ساعت در نظر گرفت.

به صورت کلی راکتورهای UASB دو نوع طراحی دایره ای یا مستطیلی دارند. ساختار دایره ای راکتور UASB مزایایی شامل افزایش پایداری، و محیط سطحی کوچکتر در مقایسه با ساختار مستطیلی و در نتیجه مواد کمتری نیاز دارد. در نتیجه در شرایط تصفیه شدت جریان بالایی از فاضلاب توصیه می شود که از طراحی مدولار و دایره ای راکتور استفاده شود.

از سوی دیگر، ساخت جداکننده های سه فازی به صورت دایره ای دشوارتر از ساخت جداکننده به صورت مستطیلی و مربعی است. بیشتر مدول راکتورهای UASB به صورت مربعی یا نزدیک به مربع ساخته می شوند. راکتورهای مربعی شکل به دلیل سهولت در ساخت، هزینه ساخت کمتری نسبت به مستطیلی شکل دارند و محیط سطحی کمتری نیز اشغال می کنند.

در طراحی ساختار راکتور UASB می توان از ساختار دایره ای و مستطیلی در سطح های بالایی و پایینی راکتور استفاده کرد. انواع ساختارهای راکتور UASB در شکل زیر نشان داده شده است.

 طراحی ساختار و سایز راکتور UASB

مبانی طراحی راکتور UASB

 در جدول زیر بار توصیه شده برای راکتور UASB بر اساس غلظت COD ارائه شده است:

 UASB مبانی طراحی راکتور

COD conc.

(mg/l)

OLR

(kg COD/m3d)

SLR

(kg COD/kg VSS * d)

HRT

(m)

Liquid upflow

velocity (m/h)

Expected efficiency

(%)

< 750 1 - 3 0/1 - 0/3 6 - 18 0/25 - 0/7 70 - 75
750 - 3000 2 - 5 0/2 - 0/5 6 - 24 0/25 - 0/7 80 - 90
3000 - 10000 5 - 10 0/2 - 0/6 6 - 24 0/15 - 0/7 75 - 85
> 10000 > 10000 0/2 - 1    > 24 0/15 - 0/7 75 - 80

- در دماهای بالاتر از 20 درجه سانتی گراد، زمان ماند جامدات بین 30 – 50 روز در نظر گرفته می شود.

- در حالت تعادل راکتور، لجن تولید شده در هر روز برابر با لجن برداشته شده در هر روز می باشد.

- غلظت میانگین لجن در راکتور UASB برابر با تقریبا 70 kg/m^3 می باشد.

- نسبت ارتفاع بستر لجن به ارتفاع کل تقریبا 4/0 – 5/0 در نظر گرفته می شود.

- زمان ماند هیدرولیکی در راکتور UASB به صورت زیر تعریف می شود (HRT, Hydraulic Retention Time):

شدت جریان (Q) / حجم راکتور (V) = زمان ماند هیدرولیکی (HRT)

- زمان ماند جامدات در راکتور UASB به صورت زیر تعریف می شود (Solid Retention Time, SRT):

(Kg/d) لجن هدر رفته در هر روز / (Kg) لجن کل در راکتور = (SRT) زمان ماند ذرات جامد

اطلاعات ارائه شده در وبسایت کلی می باشد. جهت دریافت اطلاعات بیشتر در خصوص تصفیه فاضلاب با روش ساختار راکتور UASB و... می توانید با کارشناسان شرکت ابنیه پایدار سبز تماس گرفته و از اطلاعات بیشتر برخوردار گردید.

راکتور UASB, ارزیابی عملکرد تصفیه خانه فاضلاب, بهره بردای سیستم های تصفیه فاضلاب, پارامتر های طراحی سیستم تصفیه, پیش تصفیه فاضلاب, تصفیه بی هوازی فاضلاب, تصفیه خانه فاضلاب چیست, تصفیه فاضلاب, فرایند بی هوازی تصفیه فاضلاب, سیستم فاضلاب بی‌هوازی, راکتور تصفیه بی‌هوازی, راكتور بافل دار بي هوازی, فاضلاب, انواع فرايندها با رشد چسبيده, صافي چکنده, ديسکهاي بيولوژيکي دوار, راکتور هاي بيولوژيکي با بستر شناور, تصفیه بی هوازی فاضلاب UAFB، تصفیه فاضلاب به روش UASB.

سایر تجهیزات تصفیه فاضلاب

سایر مواد شیمیایی موجود

شرکت ابنیه پایدار سبز

آدرس:

تهران، بلوار میرداماد، میدان مادر، خیابان شاه نظری،کوچه دوم، پلاک 35، واحد 4 - طبقه دوم

تلفن:

22227849
22261233
26423930

فکس:

22264993
26423668

کد پستی:

1547936515