تصفیه پساب؛ افزایش دسترسی به منابع آب

در بسیاری از نقاط جهان، مشکلات اقتصادی، اجتماعی و سیاسی به دنبال توسعه سریع صنعتی و شهرنشینی بوجود آمده است و در نتیجه اثرات منفی بر کیفیت زندگی ایجاد می کند. گسترش صنعت باعث شده است که فشار بیشتری روی منابع طبیعی به ویژه منابع آبی تحمیل شود. تغییرات اقلیمی نیز دسترسی به منابع آبی را دشوارتر کرده است. در چنین شرایطی فرایندهای تصفیه پساب که در دیدگاه سنتی به عنوان یک فرایند هزینه­ بر در نظر گرفته می­شد، اهمیت بالایی پیدا کرده است. کاهش هزینه ­های ساخت و بهره­ برداری از واحدهای تصفیه پساب همواره یکی از دغدغه ­های مهندسان بوده است. در این مطلب به یکی از فرایندهای نوین تصفیه پساب اشاره خواهیم کرد که دو فرایند نیتریفیکاسیون و دی نیتریفیکاسیون را در یک فرایند انجام می­دهد. تصفیه پساب یک فرایند بیولوژیک است که در آن میکروارگانیسم ­هایی که به اصطلاح لجن فعال نامیده می­ شوند مواد نامطلوب موجود در پساب را حذف می ­کند. از جمله مشکل ­ترین موادی که به تصفیه نیاز دارند، ارگانیک­ های نیتروژن دار و فسفر دار هستند. برای حذف مواد دارای نیترات از پساب به دو فرایند هوازی و بی هوازی نیاز است که هزینه ساخت تجهیزات را برای احداث و بهره ­برداری زیاد خواهد کرد. فناوری جدیدی به نام لجن فعال گرانول هوازی می ­تواند ترکیبات نیتروژن دار را در یک فرایند هوازی تصفیه کند.

اساس کار این فناوری جدید برمبنای انتخاب ارگانیسم­ های مطلوب برای تصفیه و تجمیع این میکروارگانیسم­ ها در گرانول­ ها است. پدیده گرانوله کردن لجن فعال نخستین بار در سال 1914 مشاهده شد. گرانوله کردن به این صورت انجام شد که مقداری لجن فعال در یک راکتور هوازی شده و آن دسته از ارگانیسم ­هایی که روی سطح آب قرار می ­گرفتند از سیستم حذف می ­شدند، بنابراین تمامی میکروارگانیسم­ هابی به جا می­ ماندند که گرانوله شده بودند. اکنون مجدد این فرایند به دلیل مزیت آن مورد توجه قرار گرفته است. شکل زیر لجن فعال گرانوله را با لجن فعال متداول نشان داده است.

همانطور که در شکل دیده می شود می توان لجن فعال بیشتری به کمک این فرایند در اختیار داشت چرا که میکروارگانیسم ­ها تجمع کرده ­اند. بنابراین در یک حجم مخزن مساوی می ­توان بار ارگانیک بیشتری را تصفیه کرد.

نکته مهم دیگر در مورد این فرایند آن است که این فرایند می­ تواند نیاز واحدهای تصفیه پساب را به فرایند بی­ هوازی برای تصفیه نیتروژن حذف کند. یک لجن فعال گرانوله از بخش­ های مختلفی تشکیل شده است که نفوذ مواد آلی به درون بخش ­های درونی آن مکانیسم تصفیه تغییر داده است. در شکل زیر یک نمونه از لجن فعال ارائه شده است و مکانیسم حذف نیتروژن در آن مشخص است.

بنابراین این فرایند نه تنها می ­تواند تصفیه را در حجم کمتری انجام دهد، بلکه می­ تواند نیاز به یک فرایند بی­ هوازی را حذف کند که هر دوی این موارد کاهش هزینه را در بر خواهد داشت. لازم به ذکر است که این فناوری مانند هر تکنولوژی مزایا و معایب خود را دارد. معایبی که شاید نادیده گرفتن آن در تصیمیات کلان اثر نامطلوبی داشته باشد. به عنوان مثال نگه داشتن حجم بالایی از لجن فعال در شرایطی که به صورت ایده ­آل شرایط تجمیعی خود را حذف کنند چندان ساده نباشد.

منبع: تحلیلی از مطالب وبسایت nereda.royalhaskoningdhv.com توسط سیاوش بیگی پرست از شرکت فرا