مقايسه سيستم هاي الکترودياليز و اسمز معکوس
دو شيوه غشايي تصفيه آب , يعني اسمز معکوس و الکترودياليز ,براي حاکميت بر بازار بسيار گسترده اي که بصورت دائم , بدليل افزايش محدوديت هاي منابع آب تشديد ميشود, با همديگر رقابت دارند.
گرچه اسمز معکوس تاريخچه کهن تري داشت , ليکن از نظر زماني , الکترودياليز سريعتر از اسمز معکوس توسعه پيدا کرد , و امروزه هردو، پايه هاي تئوري پر سر و صداي خود را دارند.
در دهه 60 ميلادي اين فقط الکترودياليز بود که در صنعت استفاده مي شد و از واحدهاي (صنعتي) اسمز معکوس خبري نبود تا اينکه تکنولوژي توسعه ساختارهاي آلي وضعيت را دگرگون کرد . و از نتايج آن ساخت غشاهاي استات و پلي آميد در پي غشاءهاي پربازده فين فايبر بود و اسمز معکوس شروع به تسلط در ميان عمليات غشائي کرد. ساختار ساده واحدهاي اسمز معکوس و در دسترس بودن غشاءها حتي به شرکتهاي کوچک نيز اجازه داد تا اين واحدها را سر پا نموده و ورود خود به بازار را توسعه دهند.
براي دو دهه تجربه عملياتي، سيستم هاي اسمز معکوس نقاط قوت خود را نمايان ساخت , اما رضايتمندي ابتدايي بمرور کنار گذاشته شد و بزودي زمان آن رسيد که با يک طرز برخورد واقع بينانه با هر دو روش , شيوه اي که بهينه باشد , انتخاب گردد.
تفاوت هاي بنيادين
سه عامل مهم در بررسي هاي مربوط به انتخاب دستگاههاي تصفيه آب به روش غشايي مورد بررسي قرار ميگيرند تا با استفاده از آنها بتوان انتخاب مناسب را انجام داد. اين عوامل عبارتند از
· الف ) پيش تصفيه آب
· ب ) دوره تعويض غشاءها
· ج ) مصرف انرژي (برق)
ناخالصي هاي آب
1 ـ ناخالصي هاي معلق
نظير ذرات معلق زنده وغيرزنده كه درآب به صورت معلق يافت ميشوند. اين نوع ناخالصي را مي توان در سه گروه، تقسيم بندي و مطالعه نمود.
الف) ذرات معلق زنده بيماري زا : مانند عوامل بيماري زاي موجد وبا، حصبه، شبه حصبه، انواع اسهال ها، تخم انگل ها مانند آسكاريس و عامل كيست هيداتيد و ويروس ها، که منشاء اصلي اين دسته از ناخالصي ها فاضلاب شهري و حضور حيوانات اهلي يا وحشي در مجاورت منابع آب مي باشد.
ب) ذرات معلق زنده غيربيماري زا : مانند باكتري هاي ساپروفيت، اغلب جلبك ها و تك سلولي هايي كه در طبيعت به وفور پيدا مي شوند.
ج) ذرات معلق غيرزنده : مانند رس، ليمون كه ناشي از فرسايش سطح زمين و سطوح آبخيز مي باشد.
از نظر فيزيكي ذرات بالا به دو گروه تقسيم مي شوند گروهي كه در حوضچه هاي ته نشيني و يا صافي ها جدا مي شوند و گروهي كه براي جدا كردن آن ها احتياج به مواد منعقد كننده است، تا از طريق لخته سازي، به ذرات درشت تري تبديل شده و حذف شوند.
محیط زیست دریایی
دریاها، زیستگاه بسیاری از جانوران و موجودات هستند. در اعماق دریاها هزاران گونه گیاهان دریایی حضور دارند و میلیون ها قطعه ماهی در آب ها زندگی می كنند. حضور تعداد زیادی از گونه ها، لزوم حفاظت از دریاها را بیش از پیش برجسته می كند. بدون تردید اصلی ترین عامل آلودگی دریاها و در كل همه آلودگی ها انسان ها هستند. عدم دقت در عبور نفت كش های عظیم و غول پیكر از دریاها و همچنین نشست كوچكترین ماده ای به آب، صدمات جبران ناپذیری به دریاها وارد می كند. به علت روان بودن آب و توانایی نفوذ در همه سطوح یك آلودگی كوچك ممكن است كیلومترها دور رفته و گسترش یابد. همچنین ممكن است در این مسیر هزاران گونه گیاهی و جانوری در آب را نیز آلوده و یا حتی نابود كند.
چنانچه به هنگام عبور نفت كش ها اقدامات حفاظتی و پیشگیرانه ای نظیر كنترل مخزن سوخت و فرسوده نبودن نفت كش در نظر گرفته شود مطمئناً خطرات احتمالی آلودگی های آب بشدت كاهش می یابد. در اتحادیه اروپا كشتی های فرسوده اجازه فعالیت در آب راه ها را ندارند و پس از سپری شدن مدت زمان استاندارد عمر كشتی، از رده خارج می شوند. تجهیزات الكترونیكی پیشرفته نظیر سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) نیز به یافتن محل دقیق كشتی در صورت بروز سانحه كمك می كند. همچنین وسایل هشداردهنده نیز كوچكترین اختلال را گزارش می دهند.
گسترش کاربرد اشعه فرابنفش UV در کشور چین
دفع پساب تصفیه خانههای فاضلات به محیطس پذیره از نظر میکربی با محدودیت مواجه میباشد. این محدودیت در رابطه با مجموع کلیفرمها کمتر از ۱۰۰۰ عدد در ۱۰۰ میلیلیتر و در رابطه با کلیفرم مدفوعی کمتر از ۴۰۰ عدد در ۱۰۰ میلیلیرت میباشد برای رسیدن به آستانه اعلام شده ناچاراً استفاده از گندزدائی کنندههائی چون گاز کلر و یا مشتقات آن، گاز ازن و در نهایت کاربرد اشعه فرابنفش ضروری میباشد. کاربرد کلر یا مشتقات آن در ضد عفونی فاضلاب همواره جای تأمل دارد بهخصوص آن که ترکیبات آلی موجود در فاضلاب با کلر تولیدات ثانویهای ایجاد میکند که سرطانزا تشخیص داده شدهاند. استفاده از گاز ازن نیز با توجه به هزینههای سرمایهگذاری و بهرهبرداری بالا جهت گندزدائی فاضلاب قابل توصیه نیست و تنها گزینه موجود که ممکن است جایگزین کلر و مشتقات آن شود و از نظر هزینهها نیز با کلر قابل رقابت باشد و اثرات سوئی نیز بر محیط زیست تحمل نکند اشعه فرا بنفش (UV) میباشد.
در کشور ما استفاده از کلر و مشتقات آن جهت گندزدائی پساب تصفیه خانههای فاضلاب بهصورت گسترده مورد توجه قرار گرفته است معهذا کمتر تصفیه خانه فاضلابی میتوان یافت که عمل گندزدائی پساب را بهطور جدی در دستور کار خود داشته باشد. به خصوص طی یکی دو دهه اخیر که مشکلات ناشی از واکنشهای ثانوی استفاده از کلر نیز مطرح شده است، دست بهره برداران این گونه تأسیسات را جهت گریز از انجام این فرایند باز گذاشته است. در ارتباط با استفاده از اشعه UV طی سالهای ۷۸ -۷۷ پروهای تحقیقاتی در تصفیه خانه فاضلاب صاحب قرانیه به مورد اجراء حجم پساب، مواد معلق موجود در پساب، نامناسب بودن سازه دستگاه، غیر اتوماتیک بودن سیستم تمیز کردن لامپها و غیره گرچه تا حدود زیای در کاهش باکتریهای موجود در پساب مؤثر بوده لیکن هیچگاه راندمان حذف ۹۹/۹۹ درصد را حاصل نگردید. به هر جهت پروژه مذکور بدون اخذ نتیجه لازم پس از یک سال عملیات تحقیقاتی متوقف و حاصل کار تداوم دفع پساب تصفیه خانههای فاضلاب بدون عمل گندزدائی بود.
راکتور های تصفیه فاضلاب ( SBR, UASB,…. )
واحد SBR
واحد
SBR از یک راکتور پر و خالی شونده تشکیل شده که در آن اختلاط کامل صورت می
گیرد و علاوه بر آن هوادهی و ته نشینی که بعد از مرحله واکنش می باشد،در
یک تانک انجام می شود. در تمام سیستمهای SBR عمل تصفیه در قالب 5 مرحله ای
که در ادامه می آید، بصورت متوالی انجام می شود.
1- پرشدن،
2- واکنش(هوادهی)،
3- ته نشینی،
4- تخلیه ،
5- آزاد.
گندزدایی آب و فاضلاب
در این جزوه آموزشی انواع گندزداهای رایج در تصفیه آب و فاضلاب به همراه ویژگیها ( مزایا و معایب هر روش ) بررسی شده است .
کاربرد رآکتورهای بیولوژیکی غشایی (Membrane bio reactor) در تصفیه فاضلاب
مقدمهای بر بررسی و انتخاب فرآیند
مولفه های درخورتوجه موجود در فاضلاب با روشهای فیزیکی، شیمیایی و زیستشناختی زدوده میشوند. هر یک از روشها معمولا با عنوان عملیات واحد فیزیکی، فرایندهای واحد شیمیایی و فرایندهای واحد زیستشناختی طبقهبندی میشوند. به روشهای تصفیهای که نیروی فیزیکی در آنها بیشترین سهم را دارد عملیات واحد فیزیکی گفته میشود. غربالگری، اختلاط، تهنشینی، انتقال گاز، صاف سازی و جذب سطحی، نمونه هایی از عملیات واحد فیزیکی هستند. به روشهای تصفیهای که زدایش یا تبدیل اجزای سازنده در آنها با افزایش مواد شیمیایی یا واکنشهای شیمیایی دیگر صورت میگیرد فرایندهای واحد شیمیایی میگویند. گندزدایی، اکسیداسیون، و رسوبدهی در این دسته جای میگیرند. روشهای تصفیهای که حذفِ اجزای سازنده در آنها با فعالیت زیستشناختی صورت میگیرد فرایندهای واحد زیستشناختی نام دارند. تصفیه زیستشناختی اصولا برای حذف مواد مغذی و اجزای آلی زیست تجزیهپذیر از فاضلاب صورت میگیرد. فرایندهای لجن فعال و صافی چکنده در این دسته جا دارند. عملیاتها و فرایندهای واحدی در حالتهای ترکیبی گوناگون در نمودارهای جریان تصفیه رخ میدهند.
سرعتهایی که در آن تبدیلها و واکنشهای فیزیکی، شیمیایی و زیستشناختی روی میدهند از نظر کاربردی مهم است زیرا در اندازه تجهیزات مورد نیاز برای تصفیه که بایستی فراهم شوند تاثیر میگذارد. سرعت تبدیل و واکنشها و درجه تکمیل آنها معمولا تابعی از اجزای سازنده دستاندرکار، دما، و نوع رآکتور ( مخزن یا حوضچهای که واکنش در آن روی میدهد ) است.
