تصفیه اولیه-تصفیه ثانویه- تصفیه ثالث

هدف جداسازی مواد جامد از فاضلاب ورودی و جدا کردن نخاله های بزرگ توسط غربالها و یا خرد کردن آن ها با تجهیزات خرد کننده، جدا سازی جامدهای معدنی در کانالهای دانهگیر و بیشتر جامدات معلق آلی با ته نشینی، جداسازی تقریبا نیمی از جامدات معلق که تقریبا BOD 30% کل فاضلاب ورودی را تشکیل می دهند.

حذف جامدات درشت از فاضلاب، غربالهای درشت از میله های عمودی به فاصله 1 سانتی متر از یکدیگر و غربالهای ریز از سیمهای بافته شده و یا صفحات سوراخدار تشکیل شده اند. مقدار جامدات حذف شده در غربال کردن به اندازه رئزنه های غربال بستگی دارد. دفع در محل دفن بهداشتی زباله، خرد کردن و باز گردانیدن به جریان فاضلاب، خاکسترسازی متداولترین عملیات دفع جهت جامدات غربال شده به شمار می رود.
آشغال گیری که اولین واحد تصفیه خانه های رایج می باشد، عمل حذف آشغالهای با اندازه نسبتا بزرگ از فاضلاب عبوری را انجام می دهد که منبع مهمی برای میزان BOD فاضلاب محسوب شده و نیز امکان آسیب رسانی به تجهیزات مکانیکی تصفیه خانه را دارند. آشغالگیرها معمولا از میله های با جنس استیل که بصورت موازی کنار هم قرار می گیرند تشکیل شده و تمیز کردن آنها بصورت دستی و یا مکانیکی انجام می شود.

در آشغالگیرهای مکانیکی، شبکه آشغالگیر توسط یک بازوی مکانیکی که از یک سوییچ در بالادست آشغالگیر فرمان می گیرد، تمیز می شود. برخی ئیژگیهای آشغالگیرهای مکانیکی عبارتند از:
1-حداقل مقاومت در برابر جریان آب و کمک به استفاده موثرتر از کانال
2- نگهداری و تعمیر آسان آشغالگیر

آشغال گیرهای دستی شامل دو نوع شبکه ریز و شبکه درشت می باشد.
آشغالگیرهای شبکه درشت، ذرات بزرگ جامد را از فاضلاب حذف می کند.
آشغالگیرهای شبکه ریز، نوعا برای حذف موادی بکار می روند که ممکن است در ادامه روند تصفیه مشکلات نگهداری و عملکردی ایجاد کند.

مواد غربال شده گاهی پس از خرد کردن به جریان فاضلاب باز می گردانند. خرد کننده معمولا جامدات درشت را تا اندازه تقریبی 8 میلی متر خرد می کند و به فاضلاب بر می گرداند. دستگاههای خرد کننده باید جلوتر از دستگاههای پمپاژ قرار بگیرند.

دانه شامل گونه ها و انواع مختلفی مانند جامدات معدنی شامل نخاله ها، شن، گل و لای، پوسته تخم مرغ، شیشه و خرده فلز و یا ترکیبات آلی سنگین تر و بزرگتر مانند تکه های استخوان، دانه ها و تفاله های چای و قهوه می باشد. از یک میلیون مترمکعب فاضلاب 15 مترمکعب دانه جدا می شود. دانه های دارای مواد آلی یا در محل دفن بهداشتی دفع می شوند و یا همراه با مواد غربال شده سوزانده و سپس دفع می شوند.

دانستن شدتهای هیدرولیکی جریان برای عملکرد بسیاری از راکتورها در واحد تصفیه فاضلاب ضروری می باشد.

عملیات واحدی است که برای تغلیظ و جداسازی جامدات آلی معلق از فاضلاب طراحی می شود. زمانیکه تصفیه اولیه کافی تلقی می شود ته نشین سازی مقدماتی مهم ترین قسمت واحد تصفیه می باشد.
عملکرد این بخش جهت کاهش بار آلودگی وارد شونده به جریانهای طبیعی آب بسیار حساس می باشد. این عمل بدون افزایش منعقد کننده های شیمیایی و اختلاط مکتنیکی و یا عملیات لخته سازی می باشد. مواد آلی اندکی از آب سنگین تر هستند و ته نشین می شوند و مواد سبک تر مانند روغن ها در سطح فاضلاب شناور می شوند. جداسازی کف توسط لجن روب و جداسازی مواد شناور توسط یک سر ریز کف انجام می گیرد. ته نشین سازهای اولیه یا به شکل مخازن مستطیل بلند و یا مخازن استوانه ای می باشند.

یک سیستم کشت میکروبی معلق است که از اوایل قرن بیستم توجه و استفاده می شود. لجن ته نشین شده حاوی میکروارگانیسم های زنده و فعال می باشد و به همین دلیل لجن فعال نامیده می شود. لجن فعال از نوع کشت میکروبی معلق با لجن بازگشتی می باشد وبه صورت اختلاط کامل یا جریان لوله ای می باشد. فرایند هوازی و اکسیژن به وسیله تزریق هوا تامین می شود.

در فرایند لجن فعال سرعت مصرف اکسیژن همیشه از سرعت جایگزینی طبیعی آن بیشتر است. اکسیژن به طور مصنوعی در اثر هوادهی مایع مخلوط در راکتور بیولوژیکی تامین می شود. سرعت مصرف اکسیژن تابعی از خواص فاضلاب و راکتور می باشد. تکنیک های هوادهی عبارتند از:
پخش کننده های هوا (دیفیوزر ) برای تزریق هوای فشرده و همزنهای مکانیکی ( سطحی ) برای اختلاط شدید جهت توزیع هوا در مایع و استفاده از هوای پخش شده در سیستم های جریان لوله ای و هواده های مکانیکی در سیستم های کاملا مخلوط شده اند.
• هواده های سطحی دور تند
این نوع هواده قدرت پمپاژ بالایی داشته و با ایجاد اختلاط شدید هوا و آب از راندمان انتقال اکسیژ ن بالایی برخوردار است.
از جمله ویژگیهای این هواده ها می توان به سهولت در نصب و اجرا، سهولت در نگهداری، پایین بودن هزینه نصب کامل، نصب سریع و آسان، بالاترین بازدهی انتقال اکسیژن، ایده آل جهت تصفیه فاضلاب، سهولت در تنظیم موقعیت قرارگیری، عدم قرارگیری قطعات الکترومکانیکی هواده در داخل فاضلاب، سهولت در مقید کردن هواده، عملکرد مطلوب حتی در صورت متغیر بودن سطح آب و عدم احتمال بروز نشتی روی سطح شناور از طریق درزپیچ ها و یا عوامل دیگر، اشاره کرد.
این هواده ها در قسمتهای مختلف تصفیه خانه ها از قبیل لاگونهای هوادهی، تانکهای متعادل ساز، هاضم هوازی لجن و تانکهای ذخیره لجن کاربرد دارد.
• هواده های سطحی دور کند
هواده های سطحی مکانیکی با ایجاد حرکت در فاضلاب پیرامون خود، سبب سهولت در انحلال هوا در آن می شوند. هواده های دور پایین جهت چرخاندن روتور از گیربکس کاهنده استفاده می کنند. این هواده ها به دلیل سرعت کم از عمر طولانی برخوردارند.
برخی ویژگیهای این هواده ها عبارتند از:
- سهولت در نصب و اجرا
- سهولت در نگهداری
- پایین بودن هزینه نصب کامل
- نصب سریع و آسان
- بازده بالا در انتقال اکسیژن
- قابل بکارگیری در مورد فاضلاب های خورنده
- ایده آل جهت تصفیه فاضلاب
هواده های دورکند در قسمتهای مختلف تصفیه خانه ها از قبیل لاگونها و تانکهای هوادهی کاربرد دارند.
• هوادهی عمقی
در شرایطی که امکان استفاده از دستگاههای هواده سطحی نباشد، هوادهی عمقی کاربرد قطعی و موثر در حوضچه های تصفیه فاضلاب خواهد داشت، این هواده برای حوضچه های با عمق زیاد و سطح کم مطلوبترین عملکرد را دارا می باشد.
کاربرد:
- مخازن اختلاط و متعادل ساز
- تثبیت لجن
- شناور سازی
- هوادهی استخرهای تصفیه
مزایای فنی:
- نصب آسان حتی در مخازن موجود
- کارکرد نرم و کم صدا
- جلوگیری از رسوب لجن در ته استخر
- جذب اکسیژن و بازدهی بالا در انتقال

تبدیل بیولوژیکی مواد آلی کلوئیدی و محلول به جرم زنده که بعدا به وسیله ته نشین سازی جدا می شود. تماس بین میکروارگانیسم ها و مواد آلی در اثر معلق بودن جرم زنده در فاضلاب و یا عبور فاضلاب از سطح جرم زنده چسبیده به سطوح جامد معروفترین سیستم جرم زنده معلق لجن فعال می باشد. جرم زنده تولید شده توسط کاتابولیسم خود خوری و سایر میکروارگانیسم ها قابل تجزیه می باشد.
معمولا تصفیه بیشتر لجن ثانوی توسط فرایندها بیولوژیکی بی هوازی صورت می گیرد. محصولات نهایی گازی شکل، متان، دی اکسید کربن و مایعات و جامدات بی اثر تولید می شوند. متان دارای ارزش حرارتی است. مایعات با غلظت های بالای ترکیبات آلی به واحد تصفیه بازگردانده می شوند. جامدات با مقدار زیادی از ترکیبات معدنی به عنوان تنظیم کننده مواد خاک و یا کود در زمینهای کشاورزی مصرف می شوند. بقیه جامدات را با سوزاندن و دفن بهداشتی دفع می کنند.
گاهی تصفیه اولیه و ثانویه همراه با هم انجام می شود. فاضلاب در حوضچه های اکسیداسیون ریخته می شود و فاضلاب در سطح به طور هوازی و در عمق به صورت غیرهوازی تجزیه می شود در سیستم لاگون هوادهی شده، اکسیژن در اثر هوادهی مکانیکی تامین می شود و تجزیه در کل عمق برکه به صورت هوازی می باشد. در اغلب موارد تصفیه ثانویه جهت دستیابی به استاندارهای جریان خروجی کافی می باشد.

جریان خروجی از تصفیه اولیه هنوز دارای 40 تا 50 درصد از مواد جامد معلق و تقریبا تمام مواد آلی و معدنی محلول اولیه می باشد. جهت حذف مواد آلی در تصفیه ثانویه از فرایندهای فیزیکی، شیمیایی و یا بیولوژیکی استفاده می شود. در تصفیه بیولوژیکی مواد آلی فاضلاب به عنوان غذا توسط میکروارگانیسم ها مصرف شده و به سلولهای بیولوژیکی یا جرم زنده تبدیل می شود. ارگانیسم هایی که در سیستم های آبهای شیرین طبیعی به تجزیه مواد آلی می پردازند. ارگانیسم های دخالت کننده در تصفیه فاضلاب می باشند. جداسازی جرم زنده تازه تولید شده از فاضلاب جهت تکمیل فرایند تصفیه ضروری می باشد.

در برکه ها که معمولا کم عمق هستند، فاضلاب برای مدت نسبتا طولانی جهت فرایند پالایش طبیعی و رسیدن به تصفیه مطلوب نگه داشته می شود. در برکه ها حداقل قسمتی از سیستم باید هوازی باشد. لاگونها حوضچه هایی هستند که اکسیژن آنها از طریف هوادهی مصنوعی تامین می شود. لاگونها معمولا اختیاری هستند و جامدات در قسمت کف ته نشین می شود و به شکل بی هوازی تجزیه می شوندو برکه ها و لاگونهای اختیاری راکتورهای کاملا بهم خورده، بدون جریان برگشتی جرم زنده هستند و جامدات فاضلاب در نزدیکی محل ورود جریان ته نشین می شوند.

ضرورتا در مواردی که در بخش هایی از جریان خروجی ممکن است با انسان تماس یابد، انجام داده می شود.
فرایندهای گندزدا مشابه با فرایندهای گندزدایی در مورد آب آشامیدنی می باشد. اکسید کننده های شیمیایی موثرترین مواد گندزدا جهت فاضلاب می باشند. پرمصرف ترین گندزدا کلر می باشد. با وجود اینکه کلر با اجزای مشخصی در فاضلاب ترکیب شده و ایجاد ترکیب هالوفرم می نماید بیش از سایر مواد گندزدا به مصرف می رسد.

• دپارتمان آب
• دپارتمان پساب
• دپارتمان تحقیق و توسعه
• دپارتمان بازرگانی