هوادهی در تصفیه فاضلاب

بطور کلی روش‌های تصفیة فاضلاب را می‌توان به سه دستة اصلی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تقسیم بندی نمود. به ندرت اتفاق می افتد که یکی از روش‌های گفته شده بتواند تمامی خواسته ها را از سیستم تصفیه برآورده سازد. بنابراین در اکثر موارد لازم است که ترکیبی از روشهای فوق استفاده شود. هوادهی در تصفیه فاضلاب معمولا بخش مهمی از تصفیه بیولوژیکی است که در آن به فعالیت میکروارگانیسم ها سرعت داده می شود.

هوادهی روشی است که به وسیله آن آب در تماس با هوای تحت فشار جو، به منظورهای زیر قرار می گیرد و کیفیت آن از لحاظ حذف بو، طعم و خورندگی اصلاح می شود.

هوادهی نقش موثری در تصفیه فاضلاب داراست.  این فرایند مقدار اکسیژن لازم جهت رشد میکروارگانیسم ها را تامین می کند تا عملیات تصفیه فاضلاب به درستی انجام شود . میکروارگانیسم ها برای رشد و نمو نیاز به ماده غذایی و اکسیژن دارند که مواد غذایی را از مواد آلی موجود در فاضلاب و اکسیژن لازم را نیز از طریق هوادهی فاضلاب  بدست می آورند. بدون هوادهی فعالیت برخی میکروارگانیسم ها حتی ممکن است متوقف شود و یا زمان زیادی به طول انجامد. در واقع هوادهی سرعت فرایند تجزیه را تا چندین ساعت کم خواهد کرد. در ادامه به جزئیات هوادهی در تصفیه فاضلاب، همراه ما باشید.

هوادهی در تصفیه فاضلاب چه مزیتی را به دنبال دارد؟

• کاهش گازها و مواد فرّار و قابل اکسیداسیون که ایجاد طعم و بو و رنگ و یا خورندگی نامطبوع در آب می کتد و به راحتی با هوادهی از آب جدا می شوند.
• کاهش گازهایی نظیر دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن که باعث افزایش خاصیت خورندگی آب می شود.
• کاهش گازهایی که در افزایش مصرف مواد شیمیایی برای تصفیه و تعدیل املاح آب دخالت می نماید مانند دی اکسید کربن در گرفتن سختی آب با آهک و سولفید هیدروژن در کلرید کردن آب

در صورتی که آب به قدر کافی اکسیژن محلول نداشته باشد، با هوادهی در پکیج تصفیه فاضلاب ، میزان آن افزایش می یابد و نتایج زیر را به دنبال دارد :

الف: طعم و بوی آن اصلاح می شود.

ب: اکسیژن از فعالیت بی هوازی میکروارگانیسم ها جلوگیری می کند و در نتیجه تولید گازهایی مانند دی اکسید کربن یا سولفید هیدروژن و آمونیاک کاهش پیدا می کند. PH آب تعدیل می شود و از خوردگی جلوگیری می گردد.

ج: آهن و منگنز و آمونیاک و برخی از مواد آلی آب اکسید می شوند.

روش های مختلف هوادهی در تصفیه فاضلاب

در تمام روش های هوادهی در تصفیه آب و فاضلاب که در ادامه توضیح داده خواهد شد، بیشتر دو عامل مدت هوادهی و تناسب A/V  مد نظر و تحت کنترل است.

اول : هوادهی با حرکت در آوردن آب

1- هوادهی آبشاری پله ای Tray Aeration

[row]

[col span=”7″ span__sm=”12″]

در این روش هوادهی از پله هایی که از مصالح بنّایی مخصوصا بتن با ارتفاع 1-3 متر استفاده می شود. روی پله ها بندهایی وجود دارند که با جریان یافتن آب روی پله ها، در سطح وسیعی با هوا تماس می یابند و مرتبا لایه سطحی آب شکسته شده و تماس با هوا بیشتر می شود.

[/col]
[col span=”5″ span__sm=”12″]

[ux_image_box img=”1640″]

Tray aeration

[/ux_image_box]

[/col]

[/row]
[divider align=”center”]

[row]

[col span=”6″ span__sm=”12″]

[ux_image_box img=”1652″]

Spray Aeration

[/ux_image_box]

[/col]
[col span=”6″ span__sm=”12″]

2- هوادهی پاششی Spray Aeration

در این روش هوادهی در تصفیه فاضلاب ، از تعدادی سینی استفاده می گردد که در کف آنها روزنه هایی وجود دارد و درون آن ها ممکن است از سرامیک و یا پلاستیک پر شده باشد تا هنگام عبور آب از آنها تماس بیشتری با هوا پیدا نماید.

[/col]

[/row]
[divider align=”center”]

[row]

[col span=”6″ span__sm=”12″]

3- هوا دهی سطحی Surface Aeration

روش دیگر هوادهی که این روزها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و از جهاتی مناسب تر هم هست، استفاده از هوادهی های سطحی معمولی است که مشخصات آنها همانند هواده های سطحی تصفیه فاضلاب است و بر روی مخازنی که بر حسب زمان ماند هوادهی طراحی می گردند، نصب می شوند.

[/col]
[col span=”6″ span__sm=”12″]

[ux_image_box img=”1658″]

Surface Aeration

[/ux_image_box]

[/col]

[/row]
[row]

[col span__sm=”12″]

دوم : هوادهی با تزریق هوا in-depth aeration (diffused air aeration)

در این روش هوادهی، از یک مخرن بتنی که در آن لوله های سوراخدار نزدیک کف آن قرار دارد، استفاده می شود. هوا پس از عبور از سوراخ ها به صورت حباب های ریز به طرف سطح آب حرکت می نمایند. چون در این روش سرعت صعود حباب های هوا کمتر از سرعت سقوط قطره های آب در هوادهی آبشاری است، لذا سودمندی آن بیشتر است. حباب های هوا در حین بالا آمدن باعث به هم زدن آب می شود و مرتب سطح تماس آب و هوا را بیشتر کرده و تبادل انجام می گیرد.

در صورتی که برای محل مورد نظر خود احتیاج به پکیج تصفیه فاضلاب ، پکیج تصفیه فاضلاب خاکستری و … داشتید، می‌توانید با برقراری تماس با مشاورین تیم پاک پساب اقلیم، موردی که نیاز دارید را تهیه نمایید.

[ux_image_box img=”1665″ image_width=”51″]

In-Depth Aeration

[/ux_image_box]

[/col]

[/row]

سوم : هوادهی پنوماتیک

به طور کلی، طرح عملکرد تجهیزات پنوماتیک برای اکسیژن رسانی فاضلاب شامل چهار فاز مجزا است: تامین هوا. تصفیه هوای خوراک؛ توزیع هوای تصفیه شده؛ پخش هوا در سطح آب

در مخزن هوادهی پنوماتیک اکسیژن با هوا وارد می شود به این ترتیب که هوای فشرده از طریق یک سری لوله های زیر آب که دارای نازل یا صفحات متخلخل هستند وارد می شود. مخازن هوادهی با ورود حباب های هوا به داخل آب مشخص می شوند. بسته به اندازه آنها، حباب ها می توانند به صورت زیر باشند: حباب های ریز (با قطر بین 1-1.5 میلی متر). حباب های متوسط ​​(قطر 1.5-3 میلی متر)؛ حباب های بزرگ (قطر بیش از 3 میلی متر) . حباب های ریز توسط پخش کننده های متخلخل یا توزیع هوا از طریق غشاهایی با سوراخ های بسیار ریز به دست می آیند. حباب های متوسط ​​حاصل از لوله های توزیع هوا با دهانه هایی که قطر آنها بین 1-5 میلی متر است و کمتر از 5 میلی متر از یکدیگر فاصله دارند. حباب‌های بزرگ حاصل توزیع هوا از طریق لوله‌ها یا صفحات حفر شده با سوراخ‌هایی بیش از 5 متر هستند.

چهارم: هوادهی مکانیکی

در هوادهی در تصفیه فاضلاب به روش مکانیکی ، به هم زدن آب در مخزن باعث اختلاط شدید بین آب، گل و هوا می شود. با توجه به نحوه ساخت مکش هوا، سیستم های هوادهی مکانیکی به شرح زیر است:

• هواده های مکانیکی تنفسی.
• هواده های روتور مکانیکی؛
•  هواده های مکانیکی با تیغه یا برس.

تانک های هوادهی مکانیکی با آسپیراسیون به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند. این هواده ها در واقع لوله های عمودی هستند که از طریق آنها هوا با آب از طریق لوله ها مکیده می شود که به اثر “ونتوری” معروف است و مخلوط آب + هوا به پایین رانده می شود.

برای محاسبه حجم این دریاچه ها، مدت زمان توقف فاضلاب را در دریاچه بدست می آورند. عمق دریاچه را می توان با توجه به نوع هوادهی دو تا چهار متر انتخاب نمود. برای اینگونه دریاچه ها معمولا از هواده های شناور استفاده می شود. برای این اختلاط هواده ها حرکت دورانی در حول محور افقی و سطح قائم دارند. شناور بودن بهم زن متصل به هواده موجب می شود که با بالا و پایین رفتن سطح فاضلاب در دریاچه که ناشی از تغییر دبی فاضلاب ورودی است، مقدار اکسیژن وارد شده به فاضلاب تغییر ننماید.

پنجم: هوادهی مختلط

در روش های هوادهی مختلط، از دو طرح هوادهی مکانیگی و هوادهی پنوماتیک استفاده می شود که باعث پراکندگی هوا در سطح ایستابی (پنوماتیک) و جابجایی اجباری توسط سیستم مکانیکی می شود (این سیستم در آب های با بارهای آلی سنگین توصیه می شود)

بهره برداری و نگهداری و تعمیرات دستگاه های هوادهی

بهترین راندمان از این دستگاه ها زمانی حاصل می گردد که دستورالعمل شرکت سازنده رعایت شود ولی در هر حال ذکر نکات زیر و رعایت آنها ضروری است:

• در هوادهی پاششی امکان گرفتگی سوراخ ها (نازل ها) وجود دارد که باید اولا قطر سوراخ ها متناسب انتخاب شود و ثانیا در فواصل زمانی مناسب با توجه به کیفیت آب، این سوراخ ها سرویس و تمیز گردند.
• سیستم های هوادهی مخصوصا آبشاری که در محیط باز قرار دارند در مواجهه با رشد سریع جلبک ها هستد که ضمن مسدود کردن سوراخ ها، منظره نامناسبی نیز ایجاد می نمایند. لذا لازم است با توجه به این امر، در مورد تمیز کردن زمان بندی شده سیستم اقدام شود.
• اگر واحد هوادهی آبشاری در محیطی قرار داشته باشد که هوا آلوده است و یا در مناطقی که امکان یخبندان وجود دارد، باید به صورت سرپوشیده باشد.
• در سیستم های هوادهی عمقی، باید قسمتی از تاسیسات که درون آب قرار دارند مانند لوله ها و صفحات سوراخ دار، مرتبا کنترل گردند تا در صورت گرفتگی رفع اشکال گردد.
• در بهره برداری از هواده ها باید دقت شود که میزان اکسیژن محلول در آب زیاد نشود. چون در این صورت خاصیت خورندگی آب تشدید خواهد شد.

جمع بندی

بدون فرایند هوادهی نیز میکروارگانیسم ها قادر به فعالیت خود هستند منتها با این روش ممکن است فرایند تصفیه ساعت ها به طول انجامد. تصفیه طبیعی روشی است که گاهی با وجود زمان بر بودن کاراست.

سعی کردیم در این مقاله، مواردی که باید راجع به هوادهی در تصفیه فاضلاب بدانید را مطرح کنیم. در صورتی که شما عزیزان در این زمینه سوالی داشتید، در قسمت نظرها آن را برای ما به اشتراک بگذارید.

منبع: برداشتی از راهنمای بهره برداری و نگهداری واحدهای تصفیه خانه آب – نشریه 177