AO فرآیند تجهیزات تصفیه فاضلاب یکپارچه، Zhongqiao روشنایی

فرآیند AO که امروز به شما معرفی می‌کنم، فرآیند تصفیه واقعی است که در پروژه ما استفاده می‌شود. این فرآیند عمدتاً برای تصفیه فاضلاب تولید مواد غذایی با ظرفیت تصفیه روزانه۲۰۰ متر مکعباستفاده می‌شود.

فرآیند AO (بی‌هوازی-هوازی) یک فناوری بالغ و کارآمد تصفیه فاضلاب بیولوژیکی است که به طور گسترده در تجهیزات تصفیه فاضلاب یکپارچه به کار می‌رود. این فرآیند، فرآیندهای دنیتریفیکاسیون بی‌هوازی و تجزیه هوازی را در یک دستگاه یکپارچه ادغام می‌کند که با ساختار فشرده، عملکرد پایدار، راندمان تصفیه بالا و سازگاری قوی مشخص می‌شود. این فرآیند عمدتاً برای تصفیه فاضلاب خانگی، فاضلاب صنعتی در مقیاس کوچک و سایر فاضلاب‌های با غلظت پایین تا متوسط استفاده می‌شود و به طور مؤثر آلاینده‌های آلی، نیتروژن، فسفر و سایر مواد مضر موجود در فاضلاب را حذف می‌کند تا استانداردهای تخلیه ملی مربوطه را برآورده کند و بازیافت و تصفیه بی‌ضرر فاضلاب را تحقق بخشد. در ادامه، معرفی دقیقی از جریان فرآیند AO تجهیزات تصفیه فاضلاب یکپارچه، شامل عملکرد هر واحد، اصل فرآیند و ویژگی‌های عملیاتی ارائه می‌شود.

جریان کلی فرآیند AO تجهیزات تصفیه فاضلاب یکپارچه به شرح زیر است:مخزن تنظیم کننده → دستگاه شناورسازی هوا → (مخزن اسیدیفیکاسیون هیدرولیز ۱ → مخزن اسیدیفیکاسیون هیدرولیز ۲ → مخزن ته‌نشینی اولیه) → (مخزن بی‌هوازی → مخزن هوازی ۱ → مخزن هوازی ۲) → (مخزن هوازی ۳ → مخزن هوازی ۴) → مخزن ته‌نشینی ثانویه → مخزن آب تمیز → تخلیه پسابلازم به ذکر است که بخش‌های محصور در پرانتز در جریان فرآیند، اجزای اصلی تجهیزات یکپارچه هستند که در یک بدنه تجهیزات ادغام و نصب شده‌اند و باعث کاهش فضای اشغال شده و تسهیل حمل و نقل، نصب و مدیریت عملیاتی می‌شوند.

اولین مرحله فرآیند، مخزن تنظیم کننده است که یک واحد پیش‌تصفیه مهم در تجهیزات تصفیه فاضلاب یکپارچه محسوب می‌شود. فاضلاب تولید شده در زندگی روزمره یا تولید صنعتی اغلب دارای کیفیت و کمیت آب ناپایدار است و نوسانات زیادی در شاخص‌هایی مانند pH، دما و غلظت آلاینده‌ها دارد. وظیفه اصلی مخزن تنظیم کننده، جمع‌آوری فاضلاب ورودی، تنظیم کمیت آب و متعادل کردن کیفیت آب است تا اطمینان حاصل شود که واحدهای تصفیه بعدی می‌توانند در شرایط کاری پایدار عمل کنند. در مخزن تنظیم کننده، فاضلاب توسط دستگاه همزن به طور کامل مخلوط می‌شود که تأثیر تغییرات ناگهانی در کیفیت و کمیت آب را بر فرآیند بعدی کاهش می‌دهد، از عملیات بارگذاری بیش از حد تجهیزات تصفیه جلوگیری می‌کند و پایه‌ای محکم برای عملکرد کارآمد کل فرآیند AO ایجاد می‌کند. علاوه بر این، مخزن تنظیم کننده می‌تواند برخی از ناخالصی‌های دانه‌درشت موجود در فاضلاب را ته‌نشین کند و بار لینک‌های تصفیه بعدی را کاهش دهد.

پس از تنظیم فاضلاب در مخزن تنظیم کننده، وارد دستگاه شناورسازی هوا می‌شود که تجهیزات کلیدی پیش‌تصفیه در دستگاه یکپارچه است. دستگاه شناورسازی هوا با استفاده از اصل شناورسازی هوای محلول، تعداد زیادی حباب ریز را از طریق سیستم هوای محلول تولید می‌کند. این حباب‌ها به جامدات معلق، مواد روغنی و سایر آلاینده‌های سبک موجود در فاضلاب می‌چسبند و باعث می‌شوند آلاینده‌ها به سطح آب شناور شده و کف ایجاد کنند. سپس، کف توسط دستگاه خراشنده کف خراشیده می‌شود تا هدف جداسازی آلاینده‌ها از آب حاصل شود. تصفیه شناورسازی هوا می‌تواند جامدات معلق (SS) و آلاینده‌های روغنی موجود در فاضلاب را به طور مؤثر حذف کند و همچنین تا حدودی تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD) و تقاضای اکسیژن بیولوژیکی (BOD) را در فاضلاب کاهش دهد. این مرحله به ویژه برای تصفیه فاضلاب حاوی روغن و جامدات معلق بیشتر اهمیت دارد، زیرا می‌تواند از گرفتگی واحدهای تصفیه بیولوژیکی بعدی یا کاهش راندمان تصفیه به دلیل آلاینده‌های بیش از حد جلوگیری کند.

پس از پیش‌تصفیه توسط دستگاه شناورسازی هوا، فاضلاب وارد واحد هسته یکپارچه متشکل از مخزن اسیدیفیکاسیون هیدرولیز ۱، مخزن اسیدیفیکاسیون هیدرولیز ۲ و مخزن ته‌نشینی اولیه می‌شود. این واحد عمدتاً برای بهبود قابلیت تجزیه‌پذیری بیولوژیکی فاضلاب و حذف بخشی از آلاینده‌های آلی استفاده می‌شود و شرایط مساعدی را برای تصفیه بی‌هوازی و هوازی بعدی فراهم می‌کند. فرآیند اسیدیفیکاسیون هیدرولیز یک فرآیند واکنش بیولوژیکی بی‌هوازی در شرایط ملایم است که نیازی به محیط بی‌هوازی سخت و مصرف انرژی بالا ندارد. در مخزن اسیدیفیکاسیون هیدرولیز ۱ و مخزن اسیدیفیکاسیون هیدرولیز ۲، تعداد زیادی باکتری هیدرولیز کننده اسیدی روی پرکننده چسبیده‌اند. این باکتری‌ها مواد آلی ماکرومولکولی (مانند نشاسته، سلولز، پروتئین و غیره) موجود در فاضلاب را به مواد آلی مولکول کوچک (مانند اسید استیک، اسید پروپیونیک، اسید بوتیریک و غیره) که به راحتی توسط میکروارگانیسم‌های هوازی تجزیه می‌شوند، تجزیه می‌کنند. در عین حال، فرآیند اسیدیفیکاسیون هیدرولیز می‌تواند pH فاضلاب را کاهش دهد، تعادل اسید و باز کیفیت آب را تنظیم کند و سازگاری میکروارگانیسم‌های هوازی بعدی را با کیفیت آب بهبود بخشد. علاوه بر این، فرآیند اسیدیفیکاسیون هیدرولیز می‌تواند بخشی از COD و BOD موجود در فاضلاب را حذف کند و بار تصفیه مخزن هوازی بعدی را کاهش دهد.

پس از تصفیه توسط مخازن اسیدیفیکاسیون هیدرولیز دو مرحله‌ای، فاضلاب وارد مخزن ته‌نشینی اولیه می‌شود. وظیفه اصلی مخزن ته‌نشینی اولیه، ته‌نشین کردن مواد لخته‌ای و جامدات معلق باقی‌مانده تولید شده در فرآیند اسیدیفیکاسیون هیدرولیز است. تحت عمل گرانش، ذرات جامد موجود در فاضلاب در کف مخزن ته‌نشین شده و لجن را تشکیل می‌دهند که به طور منظم از طریق دستگاه تخلیه لجن تخلیه می‌شود. مایع رویی پس از ته‌نشینی وارد مخزن بی‌هوازی بعدی برای تصفیه بیشتر می‌شود. نصب مخزن ته‌نشینی اولیه می‌تواند به طور مؤثر آلاینده‌های جامد موجود در فاضلاب را حذف کند، از تجمع لجن در مخازن بی‌هوازی و هوازی بعدی جلوگیری کند و عملکرد روان فرآیند تصفیه بیولوژیکی را تضمین کند. لجن تخلیه شده از مخزن ته‌نشینی اولیه می‌تواند پس از جمع‌آوری به طور یکنواخت تصفیه شود تا از آلودگی ثانویه جلوگیری شود.

فاضلاب تصفیه شده توسط مخزن ته‌نشینی اولیه وارد منطقه بی‌هوازی فرآیند AO، یعنی مخزن بی‌هوازی می‌شود که واحد اصلی دنیتریفیکاسیون در تجهیزات یکپارچه است. مخزن بی‌هوازی در یک محیط بی‌هوازی (محتوای اکسیژن محلول کمتر از ۰.۵ میلی‌گرم بر لیتر) قرار دارد و تعداد زیادی باکتری دنیتریفیک کننده در مخزن کشت داده می‌شوند. باکتری‌های دنیتریفیک کننده از مواد آلی موجود در فاضلاب به عنوان منبع کربن و نیترات نیتروژن (NO3-N) و نیتریت نیتروژن (NO2-N) تولید شده در مخزن هوازی بعدی (که از طریق سیستم برگشت داخلی به مخزن بی‌هوازی بازگردانده می‌شوند) به عنوان پذیرنده الکترون برای انجام واکنش دنیتریفیکاسیون استفاده می‌کنند. در این فرآیند، نیترات نیتروژن و نیتریت نیتروژن به گاز نیتروژن (N2) کاهش یافته و به اتمسفر تخلیه می‌شوند، بنابراین حذف کل نیتروژن (TN) موجود در فاضلاب تحقق می‌یابد. مخزن بی‌هوازی مجهز به دستگاه همزن است تا اطمینان حاصل شود که فاضلاب، لجن برگشتی و مایع برگشتی به طور کامل مخلوط می‌شوند و محیط واکنشی خوبی را برای باکتری‌های دنیتریفیک کننده فراهم می‌کند. منبع کربن مورد نیاز برای واکنش دنیتریفیکاسیون عمدتاً از مواد آلی مولکول کوچک تولید شده در فرآیند اسیدیفیکاسیون هیدرولیز تأمین می‌شود که نه تنها اثر دنیتریفیکاسیون را بهبود می‌بخشد، بلکه نیاز به منابع کربن اضافی را کاهش می‌دهد و هزینه عملیاتی را صرفه‌جویی می‌کند.

پس از تصفیه دنیتریفیکاسیون در مخزن بی‌هوازی، فاضلاب وارد منطقه هوازی می‌شود که از چهار مخزن هوازی مرحله‌ای (مخزن هوازی ۱، مخزن هوازی ۲، مخزن هوازی ۳ و مخزن هوازی ۴) تشکیل شده است. منطقه هوازی واحد اصلی برای تجزیه آلاینده‌های آلی و نیتریفیکاسیون در فرآیند AO است و همچنین بخش کلیدی تجهیزات یکپارچه محسوب می‌شود. چهار مخزن هوازی به صورت سری قرار گرفته‌اند و هر مخزن هوازی مجهز به دستگاه هوادهی است که به طور مداوم هوا را به مخزن تأمین می‌کند تا محتوای اکسیژن محلول بالا (معمولاً ۲-۴ میلی‌گرم بر لیتر) را در مخزن حفظ کند و محیط هوازی خوبی را برای رشد و تکثیر میکروارگانیسم‌های هوازی فراهم کند.

در چهار مخزن هوازی، تعداد زیادی میکروارگانیسم هوازی (شامل باکتری‌های هتروتروف، باکتری‌های نیتریفیک کننده و غیره) به پرکننده بیولوژیکی چسبیده‌اند. باکتری‌های هتروتروف از مواد آلی موجود در فاضلاب به عنوان مواد مغذی برای انجام تنفس هوازی استفاده می‌کنند و آلاینده‌های آلی را به دی‌اکسید کربن (CO2) و آب (H2O) تجزیه می‌کنند، بنابراین حذف COD و BOD موجود در فاضلاب تحقق می‌یابد. نرخ حذف COD منطقه هوازی می‌تواند به بیش از ۸۵٪ و نرخ حذف BOD می‌تواند به بیش از ۹۰٪ برسد که می‌تواند آلاینده‌های آلی موجود در فاضلاب را به طور مؤثر تا حد استاندارد تجزیه کند. در عین حال، باکتری‌های نیتریفیک کننده در مخازن هوازی واکنش نیتریفیکاسیون را انجام می‌دهند و آمونیاک نیتروژن (NH3-N) موجود در فاضلاب را به نیترات نیتروژن (NO3-N) و نیتریت نیتروژن (NO2-N) اکسید می‌کنند. این نیترات‌ها و نیتریت‌ها از طریق سیستم برگشت داخلی به مخزن بی‌هوازی بازگردانده می‌شوند تا در واکنش دنیتریفیکاسیون شرکت کنند و یک چرخه کامل حذف نیتروژن را تشکیل دهند.

طراحی سری چهار مرحله‌ای مخازن هوازی از حالت تصفیه لایه‌ای استفاده می‌کند که می‌تواند تجزیه تدریجی آلاینده‌های آلی و تکمیل مرحله به مرحله واکنش نیتریفیکاسیون را تحقق بخشد. غلظت آلاینده‌های آلی در فاضلاب با عبور از چهار مخزن هوازی به تدریج کاهش می‌یابد و واکنش نیتریفیکاسیون کامل‌تر است. این طراحی نه تنها راندمان تصفیه را بهبود می‌بخشد، بلکه پایداری فرآیند را نیز افزایش می‌دهد. حتی اگر کیفیت و کمیت آب فاضلاب ورودی نوسان داشته باشد، چهار مخزن هوازی همچنان می‌توانند اثر تصفیه پایدار را تضمین کنند. علاوه بر این، دستگاه هوادهی در هر مخزن هوازی از طراحی هوادهی یکنواخت استفاده می‌کند که اطمینان حاصل می‌کند اکسیژن محلول در مخزن به طور یکنواخت توزیع شده است، از وقوع مناطق مرده جلوگیری می‌کند و باعث می‌شود میکروارگانیسم‌های هوازی به طور کامل با فاضلاب و آلاینده‌ها تماس داشته باشند و راندمان تجزیه را بهبود می‌بخشد.

پس از تصفیه توسط چهار مخزن هوازی، فاضلاب وارد مخزن ته‌نشینی ثانویه می‌شود که واحد جداسازی جامد-مایع تجهیزات یکپارچه است. وظیفه اصلی مخزن ته‌نشینی ثانویه، جداسازی لجن فعال (که حاوی تعداد زیادی میکروارگانیسم هوازی است) موجود در فاضلاب از آب تصفیه شده است. تحت عمل گرانش، لجن فعال در کف مخزن ته‌نشین شده و لجن اضافی را تشکیل می‌دهد که به طور منظم از طریق دستگاه تخلیه لجن تخلیه می‌شود. بخشی از لجن فعال ته‌نشین شده از طریق سیستم لجن برگشتی به مخزن بی‌هوازی و مخزن هوازی بازگردانده می‌شود تا غلظت میکروارگانیسم‌ها در مخازن حفظ شود و عملکرد عادی فرآیند تصفیه بیولوژیکی تضمین شود. مایع رویی پس از جداسازی جامد-مایع، آب تمیز تصفیه شده است که وارد مخزن آب تمیز می‌شود.

مخزن آب تمیز، واحد نهایی ذخیره‌سازی و تثبیت تجهیزات تصفیه فاضلاب یکپارچه است. آب تمیز تصفیه شده در مخزن آب تمیز ذخیره می‌شود و کیفیت آب از طریق ته‌نشینی فیزیکی و هوادهی بیشتر تثبیت می‌شود. مخزن آب تمیز مجهز به دستگاه تشخیص کیفیت آب است که می‌تواند شاخص‌های کیفیت آب (مانند COD، BOD، SS، NH3-N، TN و غیره) آب تصفیه شده را به صورت لحظه‌ای پایش کند. تنها زمانی که کیفیت آب با استاندارد تخلیه مطابقت داشته باشد، می‌تواند از طریق لوله پساب تخلیه شود. علاوه بر این، آب تمیز موجود در مخزن آب تمیز می‌تواند برای آبیاری فضای سبز، شستشوی جاده‌ها، سیفون توالت و سایر مصارف مجدداً مورد استفاده قرار گیرد و بازیافت منابع آب و صرفه‌جویی در منابع آب را تحقق بخشد.

تجهیزات تصفیه فاضلاب یکپارچه با استفاده از فرآیند AO، تمام واحدهای تصفیه فوق را در یک بدنه تجهیزات ادغام می‌کند که دارای مزایای فراوانی است. اول از همه، تجهیزات دارای چیدمان فشرده و فضای اشغال شده کم هستند که برای مکان‌هایی با فضای محدود مانند مجتمع‌های مسکونی، کارخانه‌های کوچک، مناطق روستایی و سایر مکان‌ها مناسب است. ثانیاً، نصب و اشکال‌زدایی تجهیزات آسان است و پس از حمل و نقل به محل، می‌توان به سرعت آن را به بهره‌برداری رساند و چرخه ساخت و هزینه ساخت را کاهش داد. ثالثاً، عملیات فرآیند پایدار است، اثر تصفیه قابل اعتماد است و سازگاری قوی با نوسانات کیفیت و کمیت آب ورودی دارد. چهارماً، تجهیزات مصرف انرژی و هزینه عملیاتی پایینی دارند و عملیات روزانه فقط نیاز به مصرف مقدار کمی برق و مواد شیمیایی دارد که برای عملیات طولانی مدت مناسب است. در نهایت، تولید لجن تجهیزات کم است و لجن را می‌توان از طریق آب‌گیری ساده به طور بی‌ضرر تصفیه کرد و آلودگی محیط زیستی ناشی از لجن را کاهش داد.

در نتیجه، فرآیند AO تجهیزات تصفیه فاضلاب یکپارچه یک فناوری تصفیه فاضلاب کارآمد، پایدار و اقتصادی است. از طریق ترکیب منطقی پیش‌تصفیه، اسیدیفیکاسیون هیدرولیز، دنیتریفیکاسیون بی‌هوازی، تجزیه هوازی و جداسازی جامد-مایع، می‌تواند آلاینده‌های مختلف موجود در فاضلاب را به طور مؤثر حذف کند و تخلیه استاندارد و بازیافت فاضلاب را تحقق بخشد. این فرآیند نه تنها مشکل آلودگی فاضلاب را حل می‌کند، بلکه منابع آب را نیز صرفه‌جویی می‌کند که اهمیت عملی زیادی برای حفاظت از محیط زیست اکولوژیکی و ترویج توسعه پایدار دارد. این فرآیند به طور گسترده در زمینه‌های مختلف تصفیه فاضلاب استفاده می‌شود و چشم‌انداز کاربرد گسترده‌ای دارد.