فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی رویکردی منعطف و سازگار برای تصفیه فاضلاب است که می‌تواند برای برآوردن نیازهای صنایع و شرایط محل، در طیف گسترده‌ای از کاربردها سفارشی شود. فرآیند IDEA به دلیل کاهش مصرف انرژی و هزینه‌ها، به انتخابی محبوب برای شهرداری‌ها، صنایع و سایر سازمان‌هایی تبدیل شده است که به دنبال راه‌حل‌های پایدار و مقرون‌به‌صرفه برای تصفیه فاضلاب هستند.
در این مقاله، نحوه عملکرد فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی، مزایای آن نسبت به سایر فناوری‌های تصفیه فاضلاب، تجهیزات و فرآیندهای مورد استفاده در تصفیه، محصولات جانبی فرآیند و طراحی و اجرای آن را توضیح خواهیم داد.
فرآیند IDEA تصفیه فاضلاب چیست؟
فرآیند IDEA (هوادهی طولانی با تخلیه متناوب) نوعی روش بیولوژیکی تصفیه فاضلاب است که معمولاً برای تصفیه فاضلاب شهری و همچنین فاضلاب فرآیندهای صنعتی یا کشاورزی استفاده می‌شود.
در فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی ابتدا برای حذف مواد جامد بزرگ، فاضلاب غربال شده، سپس به یک مخزن هوادهی برای تجزیه مواد آلی توسط میکروارگانیسم‌ها، ته‌نشینی و جداسازی وارد می‌شود. تمام فرایند داخل یک محفظه توسط رآکتورهای هر بخش اجرا شده و مایع شفاف به طور دائم و پیوسته تصفیه و تخلیه می‌شود تا برای آبیاری یا سایر مصارف غیرشرب، مورد استفاده مجدد قرار بگیرد.
پیش از معرفی فرآیند IDEA، از روش SBR استفاده می‌شد که به‌صورت ناپیوسته فاضلاب را تصفیه می‌کرد. امروزه فرآیند IDEA به دلیل سرعت، سادگی و هزینه کم در مقایسه با سایر فرآیندهای تصفیه فاضلاب بیشتر به کار می‌رود. با این حال، ممکن است برای تصفیه فاضلاب با غلظت بالایی از آلاینده‌ها مناسب نباشد.
پیشنهاد می کنیم مقاله طراحی تصفیه خانه فاضلاب صنعتی را مطالعه کنید.
مراحل تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی با IDEA
فرایند تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی با IDEA شامل مراحل زیر است:
- غربالگری: فاضلاب با استفاده از صفحات میله‌ای یا آشغال‌گیر دانه‌ریز، غربال می‌شود تا اجسام بزرگ مانند چوب، الیاف و پلاستیک که می‌توانند به تجهیزات آسیب برسانند، جدا شوند.
- حذف شن: در برخی موارد، از محفظه‌های جریان گردابی یا ورتکس برای حذف ذرات معدنی سنگین مانند شن و ماسه که می‌تواند باعث ساییدگی و آسیب دیدگی تجهیزات شود، استفاده می‌شود.
- تصفیه اولیه: فاضلاب به مخزن ته‌نشینی اولیه فرستاده می‌شود که در آن جامدات سنگین و مواد آلی معلق به‌صورت لجن ته‌نشین می‌شوند. این لجن با استفاده از فرآیندهایی مانند تجزیه بی‌هوازی یا آبگیری مکانیکی به طور جداگانه حذف و تصفیه می‌شود. این مرحله آلاینده‌های فیزیکی و شیمیایی مانند جامدات قابل ته‌نشینی، مواد آلی و گریس را حذف می‌کند.
- تصفیه ثانویه: فاضلاب سپس به یک مخزن هوادهی فرستاده می‌شود و در آنجا با میکروارگانیسم‌هایی که مواد آلی را از طریق فرآیند هوازی تجزیه می‌کنند مخلوط می‌شود.
- بخش Omni-Flow (ناحیه پیش واکنش) در فرآیند تصفیه ثانویه گنجانده شده است تا کارایی و عملکرد تصفیه را افزایش دهد. در بخش Omni-Flow، مایع مخلوط از مخزن هوادهی از طریق یک رآکتور بستر فشرده حاوی مدیای پلاستیکی- جایی برای رشد میکروارگانیسم‌ها- به گردش درمی‌آید. این محیط سطح وسیعی را برای میکروارگانیسم‌ها فراهم می‌کند تا بیوفیلم‌ها را تشکیل دهند که سرعت تصفیه را افزایش می‌دهد. مرحله Omni-Flow همچنین شامل یک سیستم هوادهی منحصربه‌فرد است که باعث رشد میکروارگانیسم‌های هوازی و بی‌هوازی می‌شود که می‌توانند فرآیندهای مختلف تصفیه مانند نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون را انجام دهند. این مرحله آلاینده‌های فیزیکی و شیمیایی مانند مواد آلی، نیتروژن و فسفر را حذف می‌کند.
- تخلیه متناوب: در این مرحله از فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی، مایع مخلوط برای ته‌نشینی راکد شده و مایع شفاف از بالای مخزن هوادهی خارج می‌شود. این فرآیند به‌عنوان تخلیه متناوب شناخته می‌شود که به بهبود کیفیت پساب کمک می‌کند. این مرحله آلاینده‌های فیزیکی و شیمیایی مانند جامدات معلق و مواد آلی را حذف می‌کند.
- شفاف‌سازی: مایع شفاف سپس به بخش زلال‌ساز فرستاده می‌شود که در آنجا جامدات باقیمانده ته‌نشین شده و به‌عنوان لجن خارج می‌شود. سپس آب تصفیه شده با استفاده از فرآیندهایی مانند کلر زنی یا ضدعفونی با اشعه ماورای بنفش ضدعفونی می‌شود و به مخزن آب ورودی مورد استفاده در بخش تولید و نظافت تخلیه می‌شود یا برای آبیاری یا سایر مصارف غیرشرب مورد استفاده مجدد قرار می‌گیرد. این مرحله آلاینده‌های فیزیکی و شیمیایی مانند جامدات معلق، باکتری‌ها و ویروس‌ها را حذف می‌کند.
- تصفیه لجن: لجن تولید شده از مراحل تصفیه اولیه و ثانویه به طور جداگانه تصفیه می‌شود که ممکن است شامل تغلیظ، آبگیری و تثبیت قبل از دفع یا استفاده مجدد باشد. این مرحله آلاینده‌های فیزیکی و شیمیایی مانند مواد آلی و پاتوژن‌ها را حذف می‌کند. برای کسب اطلاعات بیشتر مقاله تصفیه لجن را مطالعه کنید.
محصولات جانبی فرآیند IDEA تصفیه فاضلاب
محصولات جانبی فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی بسته به نحوه اجرا تصفیه و ویژگی‌های فاضلاب ورودی می‌تواند متفاوت باشد.
چند نمونه از محصولات جانبی که طی این فرایند تولید می‌شوند عبارت‌اند از:
لجن: لجن به‌عنوان محصول جانبی مراحل تصفیه اولیه و ثانویه تولید می‌شود. این لجن حاوی مواد آلی و سایر آلاینده‌های حذف شده از فاضلاب است. می‌توان آن را به طور جداگانه با استفاده از فرآیندهایی مانند تجزیه بی‌هوازی، آبگیری مکانیکی یا خشک کردن تصفیه و دفع کرد یا به‌عنوان کود یا فرتیلایزر مورد استفاده مجدد قرار داد.
بیوگاز: بیوگاز در طی فرآیند هضم بی‌هوازی لجن تولید می‌شود که عمدتاً از متان و دی‌اکسیدکربن تشکیل شده است و می‌تواند به‌عنوان منبع انرژی تجدیدپذیر استفاده شود.
زیست توده: میکروارگانیسم‌های مورد استفاده در مرحله تصفیه ثانویه نیز زیست توده را تولید می‌کنند. این زیست توده را می‌توان برداشت کرد و به‌عنوان منبع پروتئین برای خوراک دام و یا به‌عنوان کود استفاده کرد.
فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی برای به حداقل رساندن تولید محصولات جانبی و به حداکثر رساندن کارایی و اثربخشی فرآیند تصفیه طراحی شده است. محصولات جانبی تولید شده را می‌توان به طور مناسب مدیریت کرد تا تأثیر آنها بر محیط زیست به حداقل برسد و هر گونه منابع ارزشمندی که ممکن است وجود داشته باشد بازیابی شود.
در مقاله شیرابه زباله درباره این مفاهیم توضیح داده ایم.
تفاوت IDEA با SBR
IDEA و SBR دو فرآیند مختلف تصفیه فاضلاب هستند که از فناوری‌های متفاوتی استفاده می‌کنند و به روش‌های متفاوتی عمل می‌کنند. از تفاوت‌های اصلی بین IDEA و SBR می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- جریان فرآیند: IDEA یک فرآیند تصفیه جریان پیوسته است که در آن فاضلاب ورودی به طور مداوم از طریق سیستم تصفیه جریان می‌یابد، در حالی که SBR یک فرآیند دسته‌ای و ناپیوسته است که در آن فاضلاب ورودی به‌صورت دسته‌ای به مخزن تصفیه اضافه می‌شود و در سیکل‌ها تصفیه می‌شود.
- هوادهی: در فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی ، هوادهی به طور مداوم در طول فرآیند تصفیه برای سرعت بخشی به تجزیه هوازی مواد آلی توسط میکروارگانیسم‌ها انجام می‌شود. در مقابل، در فرایند SBR از هوادهی و اختلاط دوره‌ای برای ایجاد محیطی متناوب بین شرایط هوازی و بی‌هوازی استفاده می‌شود که نیتروژن و فسفر را حذف می‌کند.
- طراحی مخزن: مخزن فرآیند IDEA معمولاً به شکلی طویل و باریک طراحی می‌شود تا امکان استفاده کارآمدتر از فضا را فراهم کند و در شرایطی که فضا محدود است مفید باشد. در مقابل، مخازن SBR معمولاً عریض‌تر و کم‌عمق‌تر هستند تا شرایط مناسبی را برای اختلاط در طول هوادهی و ته‌نشینی در فازهای غیر هوادهی فراهم کنند.
- انعطاف‌پذیری: فرآیند IDEA به دلیل طراحی جریان پیوسته می‌تواند انعطاف‌پذیرتر و سازگارتر با شرایط متغیر و نفوذی باشد، در حالی که SBR به دلیل طراحی پردازش ناپیوسته و دسته‌ای، انعطاف‌پذیری کمتری دارد.
- کیفیت پساب: هر دو فرآیند می‌توانند پساب باکیفیت بالا تولید کنند، اما فرایند SBR به دلیل ایجاد شرایط هوازی و بی‌هوازی متناوب، در حذف نیتروژن و فسفر راندمان بالاتری دارد.
در مقاله تصفیه فاضلاب به روش sbr به طور کامل این روش را توضیح داده ایم.
مزایا فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی
- فرآیند IDEA در حذف مواد آلی، نیتروژن و فسفر از فاضلاب بسیار مؤثر است و پساب با کیفیت بالا را تضمین می‌کند که استانداردهای تخلیه دقیق را برآورده می‌کند.
- فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی به دلیل جریان مداوم و استفاده کارآمد از هوادهی، به انرژی نسبتاً کمی در مقایسه با سایر فرآیندهای تصفیه فاضلاب نیاز دارد.
- حجم مخزن فرآیند IDEA در مقایسه با حجم موردنیاز برای سایر فرآیندهای تصفیه فاضلاب، آن را برای مناطق با فضای محدود مناسب می‌کند.
- میزان تولید بوی نامطبوع فرآیند IDEA در مقایسه با سایر فرآیندها مانند SBR یا MBR بسیار کمتر است.
- فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی انعطاف‌پذیر و قابل انطباق با شرایط متغیر نفوذی است که امکان تغییر تنظیمات در فرآیند تصفیه را برای بهینه‌سازی عملکرد فراهم می‌کند.
- در فرآیند IDEA نیاز به مواد شیمیایی مانند منعقدکننده‌ها و ضدعفونی‌کننده‌ها کمتر است. در نتیجه، هزینه‌ها کاهش یافته و میزان تولید محصولات جانبی شیمیایی را به حداقل می‌رسد.
- پساب باکیفیت تولید شده توسط فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی می‌تواند برای اهداف غیرشرب مانند آبیاری یا فرآیندهای صنعتی مورد استفاده مجدد قرار گیرد و تقاضا برای منابع آب شیرین را کاهش دهد.
جهت خرید پکیج تصفیه فاضلاب برای انواع صنایع از صفحه پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی دیدن کنید.
طراحی و پیاده سازی IDEA
طراحی و اجرای یک سیستم تصفیه فاضلاب IDEA شامل چندین مرحله است:
- بررسی فضای نصب سیستم تصفیه فاضلاب و ارزیابی توپوگرافی و شرایط خاک.
- تعیین استانداردهای تخلیه و سطح تصفیه مواد آلی، نیتروژن و فسفر.
- انتخاب اجزای تصفیه مناسب برای ته‌نشینی اولیه، تصفیه بیولوژیکی و فیلتراسیون و طراحی ابعاد مخزن ، لوله‌کشی و ابزار دقیق.
- انتخاب پمپ‌ها، دمنده‌ها، فیلترها و سایر تجهیزات لازم برای فرآیند تصفیه.
- آماده‌سازی سایت، نصب مخازن و تجهیزات و اتصال لوله‌ها و سیستم‌های الکتریکی.
- راه‌اندازی اولیه برای آزمایش تجهیزات، تنظیم فرآیند در صورت نیاز و آموزش پرسنل در مورد عملکرد و نگهداری سیستم.
- نظارت بر سیستم، انجام کارهای تعمیر و نگهداری منظم و انجام تنظیمات مورد نیاز برای بهینه‌سازی عملکرد.
اگر تمایل به خرید پکیج تصفیه فاضلاب های بهداشتی را دارید به صفحه پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی مراجعه کنید.
سخن پایانی
در این مقاله با فرآیند IDEA در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی آشنا شدید. شرکت مهندسی پاک پساب اقلیم در زمینه طراحی، ساخت، نصب و راه‌اندازی انواع فرآیندهای تصفیه فاضلاب فعالیت می‌نماید. این شرکت سعی بر آن دارد که با بهره گیری از فناوری‌های روز دنیا و تکیه بر دانش و تجربه متخصصان خود، مطابق با نیاز صنایع، محصولاتی باکیفیت و پیشرفته در جهت افزایش بازدهی، کاهش هزینه‌ها و حفاظت از محیط زیست ارائه دهد.
جهت کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در تماس باشید.
