اصول کلی تصفیه فاضلاب و یگان های تصفیه خانه

اصول کلی تصفیه فاضلاب و یگان های تصفیه خانه با فرمت word+pdf، از این مقاله میتوانید در سمینار، مقالات و پایان نامه خود استفاده نمایید. 128 صفحه

مقدمه :

با افزایش روز افزون جمعیت و لزوم توسعه صنعتی، در قالب شهرک ها و نواحی صنعتی، در کشور صرفه جویی در مصرف آب و بکارگیری روش های جدید تصفیه فاضلاب و استفاده مجدد از آن امری اجتناب ناپذیر است. پساب های صنعتی بسیار گوناگون و متنوع می باشند و از مهمترین مشخصه های این نوع پساب، تغییرات کمی و کیفی شدید و نوسانات بالای کمی و کیفی آن است که سبب پیچیده تر شدن روش تصفیه پساب صنعتی می شود. خواص فاضلابهای صنعتی و پساب کارخانه ها کاملا”بستگی به نوع فراورده های کارخانه دارد. مهم ترین تفاوتی که فاضلاب کارخانه ها با فاضلاب های خانگی دارند عبارتند از: امکان وجود مواد و ترکیب های شیمیایی سمی بیشتر، خاصیت خورندگی بیشتر، خاصیت قلیایی و اسیدی بالاتر، و همچنین امکان موجودات زنده در آنها کم است.برای تصفیه فاضلاب های شهری و صنعتی روش های مختلفی وجود دارد که هر یک از آنها توانایی تولید پسابی با کیفیت های متفاوت را دارا می باشند. مواد آلاینده در فاضلاب با روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی قابل زدایش هستند. برای دستیابی به درجه های مورد نیاز تصفیه آلاینده ها روش های تصفیه فاضلاب با یکدیگر ترکیب می شوند. انتخاب روش و سیستم تصفیه پساب های صنعتی به عواملی مانند مشخصات کیفی و کمی آن، کیفیت مورد نیاز در پساب خروجی، راندمان حذف و کارآیی تصفیه، امکانات و تجهیزات موجود و شرایط اقلیمی بستگی دارد. با توجه به اینکه شهرک های صنعتی،‌ شامل واحدهای صنعتی از گروه های مختلف می باشند تنوع واحدها سبب می شود که فاضلاب آنها از ناهمگونی خاصی برخوردار باشد بنابراین روش های تصفیه در آنها بسته به صنایع موجود و شرایط اقلیمی متفاوت می باشد.

همچنین امروزه استفاده از سیستم های دفع فاضلاب به دلایلی از جمله ملاحظات زیست محیطی بحران آب و ضرورت استفاده مجدد از پساب اهمیت زیادی دارد از روشهای زیادی که وجود دارد می توان به واحدهای تصفیه فاضلاب که به صورت پکیج آماده ارائه می گردد اشاره کردواحد تصفیه هوازی از آنجمله است که در جوامع کوچک مسکونی واحدهای که به شبکه جمع آوری فاضلاب دسترسی ندارند و نیز در زمینهای سنگی که امکان حفر چاه جذبی موجود نمی باشد کاربرد دارد این سیستم علاوه بر جمع آوری فاضلاب ان را در شرایط هوازی تصفیه کرده از ایجاد بو در منطقه جلوگیری می کند در مقایسه با سیستم سپتیک تانک ها باید گفت که سپتیک در واقع سیستم جمع آوری فاضلاب محسوب می شود و دارای فرایند بی هوازی بوده و ایجاد بوی بد می کند و نیز حذف الاینده ها BOD در آن حدود 40 تا 50 درصد می باشد و می بایست پساب خروجی آن جهت تکمیل فرایند تصفیه وارد چاه جاذب یا سیستم زهکش شود.

همچنین توجه به رشد جمعیت، مقدار آلاینده های محیط زیست و مشکل آلودگی آنها با سرعت بیشتری در حال گسترش است. باید قبل از آلوده شدن محیط به فکر پیشگیری و جلوگیری از انتشار آلودگی بود. در اکثر مواقع رفع آلودگی از محیط، سخت تر وغیراقتصادی تر از حفظ محیط زیست در مقابل آلوده شدن است و این خود لزوم استفاده از سیستم های تصفیه فاضلاب را گوشزد می کند. این مساله موجب شده تا دانشمندان از طریق روش های مختلف بار آلودگی پساب وارد شده به محیط را کاهش دهند.یکی از موثرترین روش ها که در چند سال اخیر مورد توجه خاص قرار گرفته است، استفاده از گیاهان در تصفیه فاضلاب هابخصوص فاضلاب های صنعتی حاوی فلزات سنگین از جمله جیوه، کروم، سیانید و… است که در چند دهه اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفته است. بیش از دو دهه است که تحقیقات وسیعی در مورد توانایی گیاهان آبزی برای حذف مواد آلی و غیرآلیموجود در فاضلاب ها آغاز شده است.

انواع و خواص فاضلاب

فاضلاب ها بسته به شکل پیدایش و خواص انها به سه گروه تقسیم میگردند:

1- فاضلاب خانگی 2- فاضلاب صنعتی 3- سرانجام فاضلاب سطحی

فاضلاب خانگی

فاضلاب های خانگی خالص از دستگاههای بهداشتی خانه ها مانند:توالت ودستشویی ها وحمام هاوماشین های لباس شویی وپس اب اشپزخانه ها و یا فاضلاب بدست امده از شستشوی قسمت های گوناگون خانه تشکیل شده اند.خواص فاضلاب های خانگی در سطح یک کشور تقریبا یکسان وتنها غلظت انها بسته به مقدار مصرف سرانه ی اب در شهرها تغییر می کند.

انچه در شبکه های جمع اوری فاضلاب شهری به نام فاضلاب خانگی جریان دارد علاوه بر فاضلاب خانگی خالص دارای مقداری فاضلاب بدست امده از مغازه ها و فروشگاها و تعمیر گاهها و کارگاهها و موسسه هایی مانند انها نیز می باشد که اجبارا در سطح شهر و به طور پراکنده وارد کانال های جمع اوری فاضلاب می گردند لذا با توجه به نوع و تعداد این گونه موسسه ها ممکن است نوع فاضلاب در شهر تغییر کند چنین فاضلابی را فاضلاب خانگی نا خالص نیز می نامند.

رنگ فاضلاب:رنگ فاضلاب خانگی نشان دهنده ی عمر آن است فاضلاب تازه دارای رنگ خاکسری می باشد پس از مدتی که فاضلاب گندید وکهنه شد رنگ ان تیره و سیاه می گردد.

بوی فاضلاب:بوی فاضلاب ناشی از از گاز هایی است که در اثر متلاشی شدن مواد آلی موجود در فاضلاب است بوی فاضلاب تازه قابل تحمل تر از فاضلاب کهنه می باشد.بوی فاضلاب کهنه بیشتر ناشی از گاز هیدروژن سولفوره می باشد که در اثر فعالیت باکتری های بی هوازی و در نتیجه احیای سولفات ها به سولفیت ها تولید می گردد . در صورتی که به فاضلاب هوا و اکسیژن کافی برسد باکتری های بی هوازی از فعالیت باز ایستاده و بجای آنها باکتری های هوازی مواد آلی فاضلاب را تجزیه می کنند و گاز کربنیک مهم ترین گازی است که از این کار باکتری ها تولید می شود . لذا مانند آنچه در تصفیه خانه های فاضلاب رخ می دهد اگر اکسیژن کافی به فاضلاب دمیده شود فاضلاب بی بو می گردد. تصفیه فاضلاب تصفیه خانه

درجه ی اسیدی: فاضلاب های خانگی خالص و تازه معمولا حالتی خنثی ویا متمایل به قلیایی دارند.تنها در اثر ماندن و شروع عمل گندیدگی گازهای اسیدی تولید گردیده و درجه ی اسیدی فاضلاب کاهش یافته خاصیت اسیدی پیدا می کند. هر چه درجه ی گرمای محیط بیشتر باشد عمل گندیدن تعفن زود رخ می دهد و در شرایط نسبتا متعارفی عمل تعفن سه تا چهار ساعت پس از تولید فا ضلاب شروع می شود.

دمای فا ضلاب: به علت اعمال زیستی  درجه ی گرمای فاضلاب معمولا بیشتر از درجه ی گرمای آب در همان محیط می باشد.درجه ی گرمای فاضلاب در سرد ترین روز های زمستان غالبا از 10 درجه ی سانتی گراد کمتر نمی گردد.

مواد خارجی در فاضلاب:در فاضلاب همیشه مقداری مواد خارجی به صورت محلول و یا نا محلول و معلق وجود دارد مقدار مواد خارجی فاضلاب در حدود .1 درصدد و بقیه ی آن را آب تشکیل می دهد حدود نیمی از مواد خارجی در فاضلاب مواد آلی و بقیه مواد معدنی می باشند و به دو صورت ته نشین پذیر و ته نشین نا پذیر تقسیم می شوند مواد معلق ته نشین پذیر بعد از حدود 2 ساعت توقف در ظرفی ته نشین می شوند.

وزن مخصوص فاضلاب: با توجه به سبک بودن  مواد خارجی موجود در فاضلاب و نیز وجود برخی از گازهای محلول در آن وزن مخصوص فاضلاب کمی کمتر از وزن مخصوص اب است .به حدود .99 تن بر متر مکعب می رسد. در عمل وزن مخصوص فاضلاب و آب را برابر هم فرض می کنند.موجودات زنده در فاضلاب:علاوه بر مواد خارجی نامبرده همیشه فاضلاب مقدار زیادی موجودات زنده ی ذره بینی مانند ویروس ها  میکروب ها(باکتری ها) به همراه دارد.و تنها قسمتی از این موجودات ممکن است بیماری زا باشند. جدول درجه آلودگی و مقدار از مقدار مواد خارجی فاضلاب های شهری با مصرف سرانه آب به مقدار 200 لیتر در شبانه روز

فاضلاب های صنعتی

خواص فاضلاب های صنعتی و پساب کارخانه ها بستگی به نوع فرآورده های کارخانه دارد با توجه به این موضوع مهمترین تفاوتی که می تواند فاضلاب کارخانه ها با فاضلاب های خانگی داشته باشد عبارتند از :

الف : امکان وجود مواد و ترکیب های شیمیایی سمی در فاضلاب کارخانه ها بیشتر است .

ب: خاصیت خورندگی بیشتری دارد .

ج: خاصیت قلیایی یا اسیدی زیادی دارد .

د: امکان وجود موجودات زنده در آنها کمتر می باشد.

بعنوان مثال می توان خاصیت اسیدی را در فاضلاب کارخانه چیت سازی تهران در جدول  مشاهده نمود . تنها قسمتی از فاضلاب کارخانه ها که تقریبا در تمام کارخانه ها خاصیت یکسان دارند فاضلاب بدست آمده از تشکیلات خنک کننده آنها است .آلودگی این فاضلاب ها بسته به تعداد دفعه هایی که آب برای خنک کردن کارخانه بکار برده شده است ، متفاوت می باشد و معمولا آلودگی آنها کمتر از فاضلاب های دیگر می باشد و بیشتر بصورت وجود مواد نفتی و روغن در آنها نمودار میشود .در فاضلاب برخی از کارخانه ها مانند کارخانه های بهره برداری از معادن ، کارخانه های فولاد سازی و کارخانه های شیمیایی بیشتر موار خارجی یا مواد معدنی تشکیل می دهند .در صورتیکه در برخی دیگر از کارخانه ها مانند کارخانه های تهیه ی مواد غذایی و کارخانه های نشاسته سازی بیشتر مواد خارجی در فاضلاب مواد آلی هستند .

فاضلاب های سطحی

فاضلاب های سطحی ناشی از بارندگی و ذوب یخ ها و برفهای نقاط بلند هستند . این فاضلاب ها به علت جریان در سطح زمین و تماس با آشغال ها و کثافت های رویی زمین و شستن سطح خیابانها و پشت بام ها آلوده شده و مقداری مواد آلی و معدنی در آنها وجود دارد . لذا در شروع بارندگی درجه آلودگی فاضلاب های سطحی زیاد و پس از پاک شدن سطح های بارش مقدار آلودگی آنها کاسته می شود . بیشترین قسمت مواد خارجی را در فاضلاب ها مواد معدنی مانند ماسه و شن تشکلیل می دهند که در اثر شستشوی خیابان ها وارد فاضلاب می شود بعلاوه پسمانده ذرات گیاهی و حیوانی و مواد نفتی و دوده و قسمت ها یکدیگر از مواد خارجی موجود در فاضلاب آب های سطحی را تشکیل می دهند . چنانکه در جدول نمودار است آبهای سطحی که در برخی از جوی های سنتی تهران جریان دارد دارای درجه آلودگی زیادی و حتی بیش از فاضلابهای خانگی هستند.تصفیه فاضلاب تصفیه خانه

جدول  خواص برخی ار فاضلاب های تهران .

آزمایش فاضلاب ها :

آلودگی فاضلاب ها بیشتر به واسطه وجود مواد آلی در آنها نمودار میشود مواد آلی موجود در فاضلاب ها ناپایدار بوده و می توان انها را به کمک اکسیژن دهی و اکسیداسیون تبدیل به نیتریت ها و نیترات ها و فسفات ها و غیره کرده وسپس به صورت ته نشین کردن از فاضلاب جدا نمود .تبدیل نامبرده که در ضمن آن مواد ناپایدار آلی تبدیل به مواد پایدار معدنی میگردند. اساس کار و هدف ایجاد پالایشگاههای فاضلاب را در شهرها تشکیل میدهند. برای نشان دادن درجه آلودگی فاضلاب را اندازه گیری میکنند. در ازمایش های تعیین درجه ی آلودگی  معمولا به جای اینکه مقدار مواد آلی موجود در فاضلاب را اندازه گیری کنند مقدار اکسیژن لازم برای اکسیداسیون مواد نامبرده را اندازه گیری کنند. در آزمایشهای تعیین درجه آلودگی فاضلاب نمی توان تمام اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون مواد اکسیدپذیر در فاضلاب را اندازه گیری نمود و اجبارا از روش های تقریبی استفاده نمود.

مهمترین روشهای تعیین درجه الودگی :

الف-تعیین مقدار BOD

از جمله موجودات زنده در فاضلاب دو گروه باکتری هستند که به تصفیه فاضلاب کمک می کنند.گروه نخست باکتری های هوازی هستند که اکسیژن محلول در فاضلاب را جذب میکنند و مواد آلی را یا بصورت تغذیه و یا بوسیله ترشح دیاستازهایی اکسید نموده و به ترکیبات پایدار معدنی تبدیل میکنند.در این فعل و انفعالات گاز  co2تولید و باکتریها افزایش می یابند.گروه دوم باکتریهای بی هوازی هستند که اکسیژن مورد نیاز خود را از تجزیه نمکهای موجود در فاضلاب بدست آورده و آنها را احیا میکنند.کار این باکتریها توام با ایجاد گازهایی مانند اسید سولفوریک و متان بوده و لذا این فرایند همراه با تعفن میباشد.

تعیین BOD عبارتست از تعیین مقدار اکسیژن لازمی که باید به فاضلاب داده شود تا باکتریهای هوازی مواد آلی موجود در فاضلاب را اکسید نموده و به مواد پایدار نظیر نمکهای معدنی تبدیل سازند.لذا مقدار BOD  فاضلاب در زمانهای مختلف تغییر میکند.این تغییرات نه فقط به غلظت مواد آلی فاضلاب به میزان فعالیت باکتریها ,درجه  گرما و شدت درهمی فاضلاب نیز بستگی دارد. منحنی تغییرات  BOD  _ از لحظه ای که فاضلاب در مجاورت اکسیژن قرار میگیرد جذب اکسیژن توسط و در دو مرحله مختلف به انجام میرسد.

مرحله اول_ اکسیداسیون ترکیبات آلی کربن دار _ این مرحله از نخستین لحظات کار باکتریها شروع شده و در 20 درجه گرما تا مدت  20 شبانه روز ادامه می یابد.در این مرحله کربن موجود در ترکیبات ناپایدار آلی تبدیل به ترکیبات پایدار نظیر CO2 شده و از حوزه عمل خارج میگردد. تصفیه فاضلاب تصفیه خانه

مرحله دوم: اکسیداسیون ترکیبات آلی ازت دار _ این مرحله از حدود دهمین روز پس از شروع فعالیت باکتریها آغاز گردیده و مدتهای زیاد ادامه دارد .در طی این مرحله مواد آلی ازت دار تبدیل به نیتریتها و نیتراتها میگردند.در شکل شماره  1_1 منحنی تغییرات BOD  از تاریخ شروع فعالیت باکتریها تا 70 روز پس از آن برای 3 درجه گرمای 9.20 و 30 درجه کشیده شده است.چنانکه از منحنی های نامبرده نتیجه گیری میشود در گرمای 20 درجه قسمت بیشتر اکسیداسیون مربوط به مرحله یکم در پنج روز اول رخ میدهد و پس از 20 روز تقریبا به پایان میرسد.بدین جهت برای نشان دادن درجه آلودگی فاضلاب معمولا  BOD5 را تعیین میکنند که بنابر تعریف عبارتست از :

مقدار میلی گرم اکسیژن که لازم است تا در پنج روز نخست باکتریهای هوازی مواد آلی موجود در یک لیتر فاضلاب را در گرمای 20 درجه اکسید نماید. تغییرات BOD در مرحله یکم اکسیداسیون برای درجه گرماهای گوناگون و نسبت آنها به BOD5  در گرمای 20 درجه در منخنی های شگل شماره 1-2 نمایش داده شده است.نمایش ریاضی تغییرات BOD  _ آزمایش نشان میدهد که تغییرات BOD  در مرحله یکم اکسیداسیون مواد آلی کربن دار تقریبا طبق رابطه زیر انجام میگیرد.

در رابطه بالامقدار  برابر تمام BOD  فاضلاب در مرحله یکم اکسیداسیون و K و  ضرایب ثابتی هستند  که بستگی به درجه گرمای فاضلاب t  داشته و از رابطه ها بدست می آید

مقدار K در20 درجه گرما با کمک آزمایش بدست می آید.مقدار  برای فاضلاب های مختلف بین 0.16 و .7 متغیر است که میانگین آن 0.39 می باشد.

ب–تعیین مقدار COD: دراین روش برای اکسیداسیون مواد آلی و مواد اکسیدپذیر دیگری که درفاضلاب یافت میشود از اکسیدکننده های قوی مانند پرمنگنات پتاسیم و دی کرومات پتاسیم استفاده میشود. درصورتیکه از پرمنگنات پتاسیم استفاده شود وزن اکسیژن درحدود 0.25 وزن پرمنگنات پتاسیم میباشد. عمل اکسیداسیون درصورت استفاده ازدی کرومات پتاسیم بعلت قویتر بودن آن بیشترانجام میگیرد. کاربرد مواداکسیدکننده برای تعیین درجه آلودگی فاضلاب خیلی آسانتراز روش  BOD میباشدولی باید توجه نمودکه بسته به نوع ماده اکسیدکننده مصرفی ممکن است تمام موادآلی فاضلاب بویژه موادپاک کننده صابونها با این روش کاملا اکسید نشوند و لذا دقت این روش کم است و تنها برای مقایسه ی این فاضلاب در مرحاله های گوناگون تصفیه بکار میروند. محلولی از دی کرومات پتاسیم و اسید سولفوریک نتایج دقیقتری را داده و خیلی نزدیکتر به مقادیرتئوری اکسیژن مورد لزوم میباشد. علاوه بر مواد اکسید کننده نامبرده از کلر نیز میتوان برای تعیین درجه آلودگی فاضلاب استفاده نمود.برای اکسیداسیون کامل فاضلاب های خانگی تازه مقدار کلر لازم حدود 2 تا 5 گرم برای هر نفر درشبانه روز میباشد.

ج- تعیین TOC: دراین روش ترکیبهای کربندار موجود درفاضلاب اندازه گیری میشود. برای اینکار باید فاضلاب را تا سرحد سرخ شدن سوزانید و گازکربنیک تولیدشده را اندازه گیری نمود.نتایج به دست آمده از اینرو شکه معمولا در دستگاههای ویژه ای انجام میگیردبسته به شکل وشرایط آزمایش کم دقت و متفاوت است.

د- تعیین مقدار مواد معلق در فاضلاب: مواد معلق در فاضلاب قسمتی از کل مواد خارجی موجود درآن میباشد که تعیین آن برای پیش بینی مقدار لجن حاصل از تصفیه ی فاضلا ب اهمیت ویژه ای دارد. تفاوت بین تی او سی اساس مقدار مواد محلول درفاضلاب را نشان میدهد. همانگونه که پیش ازاین گفته شد و درجدول زیر دیده میشود ،مقدار مواد معلق به دو صورت ته نشینی پذیر وته نشینی ناپذیر درفاضلاب یافت میشوند. از نظر جنس نیز مواد معلق،یا دارای منشا آلی هستند و لذا ناپایدار میباشند و یامنشا معدنی داشته و پایدارند.

ه- تعیین اکسیژن محلول: مقدار اکسیژن محلول موجود در فاضلا بشهری نمایشگر قدر تصفیه طبیعی و خودبخودی آن میباشد. وجود اکسیژن محلول در فاضلاب موجب فعالیت باکتریهای هوازی و جلوگیری از فعالیت باکتریهای بی هوازی و درنتیجه مانع از تولید بوهای ناخوشایند میگردد. لذا کوشش میشود که مقدار اکسیژن محلول در فاضلاب از 1.5 میلی گرم در لیترکمترنگردد. این موضوع در استخرهای هوادهی فاضلاب بسیار حائز اهمیت میباشد. اندازه گیری اکسیژن محلول با کمک وارد نمودن برخی از ترکیبات منگنز که قدر تجزیه با اکسیژن آنها سریع و زیاد است درنمونه ی فاضلاب مورد آزمایش و اندازه گیری وزن اکسیژن جذب شده توسط آن انجام میگیرد.

مقایسه روشهای تعیین درجه آلودگی فاضلاب

همچنان که در بیان هر یک از روشهای تعیین درجه آلودگی فاضلاب اشاره شد مقادیر بدست آمده از این روشها نمیتوانند هیچگونه ارتباط دقیقی با هم داشته باشند. هر یک از سه آزمایش بی-او-دی،سی-او-دی،وتی-او-سی نمیتوانند به تنهایی تمام اکسیژن مورد نیاز فاضلاب را (تی-او-دی) تعیین نماید. بسته به نوع مواد خارجی موجود درفاضلاب نسبتا اعداد بدست آمده از سه آزمایش نامبرده متفاوت خواهد بود. به ویژه در مورد تعیین روش سی-او-دی نوع ماده اکسیدکننده ی مصرفی نیز درنتیجه ی بدست آمده بسیار موثر است. مثلا اعداد حاصله از مصرف دی کرومات پتاسیم برای تعیین سی-او-دی به مراتب بیشتر از اعداد حاصله از مصرف پرمنگنات پتاسیم میباشد. بطوری که مقدار عددی سی-او-دی میتواند بزرگتر ویا کوچکتر ازبی-او-دی 5 روزه باشد. در مورد فاضلابهای شهری به ویژه وقتی از دی کرومات پتاسیم استفاده شود،مقدار موادی که میتوانند توسط آن اکسیده شوند بیشتر از موادی است که قابلیت اکسیده شدن توسط باکتریها را دارند لذا غالبا مقدار سی–او-دی بزرگتر از بی-او-دی 5 میباشد. درعمل میتوان بطور تقریبی نسبت سی-او-دی به بی-او-دی5 برای فاضلاب های خام 0.4 تا 0.8 است.

آلودگی فاضلاب های شهری در ایران

همانگونه که در پیشگفتار بدان اشاره شد،منظور ازفاضلابهای شهری در این کتاب فاضلابهای خانگی ناخالص که به اختصار فاضلابهای خانگی نامیده میشود و همچنین فاضلابهای ناشی از بارندگی است. تصفیه فاضلاب تصفیه خانه

 اصول کلی تصفیه ی فاضلاب (پالایش فاضلاب)

چنانکه در بخش گذشته ملاحضه شد، تفاوت اصلی فاضلاب با آب تمیز همان فراوانی مواد خارجی و به ویژه مواد آلی در آن است. لذا هدف از تصفیه فاضلاب عبارتست از:

الف – گرفتن مواد معلق و شناور از فاضلاب.

ب – اکسیداسیون مواد ناپایدار آلی موجود در فاضلاب و تبدیل آنها به موادی پایدار مانند نیترات ها، سولفات ها و فسفات ها و سپس ته نشین ساختن و جدا سازی مواد.

ج – جداسازی مواد سمی، محلول ها و نامحلول ها از فاضلاب نظیر ترکیب های فلز های سنگین.

د – گندزدائی و کشتن میکروب ها در فاضلاب.

تمام گازهای نامبرده در طبیعت و در مدتهائی نسبتاً طولانی و بالغ بر چندین روز خودبخود انجام می گیرند. هدف از ساختن تاسیسات تصفیه خانه (پالایشگاه) فاضلاب و تکامل دادن آن از یک سو سرعت بخشیدن به کارهای نامبرده و کوتاه نمودن مدت زمان پالایش تا بحدود چند ساعت است و از سوی دیگر جلوگیری از آلوده شدن منبع های طبیعی آب و محیط زیست می باشد. تصفیه ی فاضلاب چه وقتی که به صورت مصنوعی و در تصفیه خانه انجام می گیرد و چه وقتی که به صورت طبیعی و خودبخودی رخ می دهد به سه گونه ممکن است انجام شود:

1) اول – تصفیه ی مکانیکی یا تصفیه ی فیزیکی

2) دوم – تصفیه ی زیستی یا تصفیه ی بیولوژیکی

3) سوم – تصفیه ی شیمیائی

در رابطه های  مقدار dقطر ذره بر حسب سانتیمتر، v لزجت سینماتیکی فاضلاب بر حسب سانتیمتر مربع بر ثانیه، وزن مخصوص فاضلاب و ذره بر حسب گرم نیرو بر سانتیمتر مکعب، جرم مخصوص فاضلاب بر حسب گرم جرم بر سانتیمتر مکعب و  نمایشگر لزجت مکانیکی بر حسب گرم نیرو در ثانیه بر سانتیمتر مربع فاضلاب است.

حال اگر چنین ذره ای همراه فاضلاب وارد استخری مستطیل به طول L، پهنای B، و عمق H گردد، تحت تأثیر دو سرعت افقی V_hو قائم V_Sقرار می گیرد. برای رسیدن این ذره به کف استخر به کف استخر لازم است که مدت زمان رسیدن ذره ی معلق به کف استخر یعنی t_Sبرابر مدت زمان رسیدن آن به انتهای استخر یعنی  t_hباشد و لذا خواهیم داشت:

در رابطه مقدار Q نمایشگر دبی فاضلاب ورودی به استخر، A سطح افقی آن بوده و B_aبار سطحی نامیده می شود. رابطه ی نامبرده نشان می دهد که در صورت کروی و همگن بودن ذرات معلق در فاضلاب، سرعت سقوط آنها از رابطه ی شماره ی (2-3) برابر بار سطحی استخر می گردد. یعنی بار سطحی هیچگونه بستگی به عمق استخر ندارد. اما به علت اینکه در استخرهای ته نشینی عمل ته نشینی به صورت مداوم رخ می دهد، مدت جریان فاضلاب در استخر که به نام مدت زمان توقف فاضلاب معروف است نیز باید در طراحی دخالت داده شده و بقدری باشد که ذرات همگی به کف استخر برسند. لذا از یک سو خواهیم داشت :

اما در عمل بجز در مورد استخرهای ماسه گیر که تا حدودی شرایط رابطه ی (2-3) در آنها برقرار است، در بقیه ی موارد به دلایل زیر نمی توان برای محاسبه ی سرعت سقوط و ته نشینی ذرات معلق از رابطه ی نامبرده استفاده نمود.

الف – ذرات معلق کروی نیستند و از نظر جنس همگن نمی باشند.

ب – ذرات معلق هر یک مستقلا ته نشین نمی شوند بلکه در حین ته نشینی و به ویژه در اثر به هم چسبیدن و لخته شدن اثر متقلابلی بر هم می گذارند که در سرعت ته نشینی آنها اثر چشم گیری دارد.

ج – هر چه ذرات معلق به کف استخر نزدیکتر می شوند، غلضت فاضلاب افزایش یافته و مقاومت در مقابل حرکت آنها افزوده می شود.

د – سرعت افقی V_hذرات در تمام سطح مقطع استخر یکسان نمی باشد. به عبارت دیگر در منطقه ی ته نشینی از استخری، فاضلاب را می توان به لایه های زیر تقسیم نمود:

اول – لایه ی تصفیه شده ی پروتئین که تقریباً ذرات معلق قابل ته نشینی از آن بیرون آمده و لذا فاضلاب زلال تر گردیده است.

دوم – لایه ای که ذرات معلق فاضلاب در آن به صورت مستقل از هم در حالت ته نشینی هستند و عمل لخته شدن هنوز بین آنها رخ نداده است. در صورتی که عدد رینلدز از رابطه ی (2-1) کوچکتر از یک باشد می توان به طور تقریبی از رابطه ی (3-2) برای تعیین v_sو B_aاستفاده نمود. در صورتی که عدد رینلدز از یک بیشتر گردد باید با کمک ضریب تصحیحی اثر افزایش مقاومت در برابر حرکت ذره را در رابطه وارد نمود.

سوم – لایه ای که در آن از یک سو غلظت فاضلاب زیاد شده، ذرات معلق مستقلاً سقوط نکرده بلکه با یکدیگر تشکیل لخته هائی را می دهند و در سرعت سقوط یکدیگر تأثیر گذاشته و آن را کند می کنند و از سوی دیگر به علت بزرگتر و سنگین تر شدن ذرات سرعتشان افزوده می شود. محاسبه ی سرعت سقوط ذرات عملاً امکان پذیر نیست و تنها به صورت آزمایشی می توان آنرا اندازه گیری نمود.

چهارم – لایه ای که در آن لخته ها به یکدیگر نزدیک شده و در اثر تراکم و افزایش غلظت مانع از سقوط آزاد یکدیگر شده و به شدت از سرعت ته نشینی آنها کاسته می شود.

با توجه به آنچه گفته شد نتیجه گیری می شود که برای یک مدت زمان ته نشینی مشخص، غلظت فاضلاب ورودی به استخر ته نشینی نسبت به مواد معلق در مقدار درصد مواد ته نشین شده بسیار مؤثر می باشد. منحنی های شکل ارتباط نامبرده را به صورت آزمایشی نشان داده است . همچنین به صورت آزمایشی اثر مدت زمان توقف فاضلاب در استخرهای ته نشینی در کاهش مقدار مواد معلق قابل ته نشینی، مقدار کل مواد، کاهش درجه ی آلودگی فاضلاب بر حسب BOD₅و سرانجام مقدار CODبر حسب پرمنگنات پتاسیم مصرفی اندازه گیری شده و در شکل زیر وابستگی های نامبرده نشان داده شده اند .تصفیه فاضلاب تصفیه خانه

بررسی هیدرولیکی نوع جریان در استخرهای ته نشینی – بررسی میزان درهمی (توربولانت) و سیلابی بودن جریان فاضلاب در استخرهای ته نشینی با محاسبه ی عدد راینلدز و عدد فرود انجام می گیرد. عدد رینولدز طبق رابطه ی زیر نشان دهنده ی درجه ی درهمی در استخر می باشد. اگر استخر ته نشینی را به صورت مجرائی برای گذر فاضلاب در نظر بگیریم و با توجه به اینکه سطح مقطع استخر عامل اصلی در عمل ته نشینی …….

 متن ارایه شده در بالا به صورت خلاصه بوده و برای آشنایی شما میباشد. امید داریم تا اینجای مطلب مورد توجه شما قرار گرفته باشد. جهت دریافت مطلب به صورت کامل  WORD + PDF  به لینک دریافت زیر مراجعه نمایید.

 

 برای دریافت pdf+word  کامل این مطلب بر روی کلیدزیر،کلیک نمایید . 

قیمت: 15000 تومان

جهت سفارش لطفا اطلاعات زير را تکميل نماييد :

15000 تومان خريد