طراحی تصفیه خانه فاضلاب
در رابطه با طراحی تصفیه خانه فاضلاب به روش لجن فعال منابع مختلفی موجود می باشند که در آن ها سعی شده است روند انجام فرآیندهای تصفیه به کمک روابطی نمایش داده شود. این روابط حاصل انجام امور پژوهشی در تأسیسات آزمایشگاهی بوده و یا بر اساس تجربیات حاصل از احداث و بهره برداری تأسیسات مزبور و یا طراحی تصفیه خانه فاضلاب در گذشته ارائه شده اند.
فرآیند تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال شامل مراحل تصفیه زیر می باشد:
الف) مرحله تصفیه فیزیکی (مکانیکی) شامل:
- آشغالگیر (R)
- شن گیر یا دانه گیر (SF)
- حوض ته نشینی اولیه (VK)
ب) مرحله تصفیه بیولوژیکی شامل:
- حوض هوادهی (BB)
- حوض ته نشینی ثانویه (NK)
ج) نیاز به کیفیت بالا
در صورت نیاز به کیفیت بالای جریان خروجی تصفیه خانه می توان از برکه های زلال سازی (جلادهی) یا صافی (F) استفاده نمود.
د) تصفیه لجن شامل:
- تغلیظ استاتیکی (VE) یا مکانیکی (MVE)
- هاضم (FB)
- آبگیری مکانیکی لجن (MSE)
- مخزن بیوگاز (GB)
- نیروگاه حرارتی (BHKW) جهت تولید انرژی (E) و گرما (W)
- سیلوی لجن (S)
- محل نگهداری موقت لجن (SZL)
بدیهی است که تمام مراحل فوق در تمام تصفیه خانه ها و تأسیسات نیاز نبوده و مطابق با ظرفیت تأسیسات و راندمان نهایی تصفیه هر قسمت متناسب، طراحی و یا حتی تبدیل به واحد دیگری می شود.
امروزه میزان تولید لجن و مقدار اکسیژن مورد نیاز را می توان برای تأسیسات تصفیه فاضلاب شهری به خوبی محاسبه نمود. ولی غلظت مواد آلی (COD, BOD5) را در جریان خروجی تصفیه خانه نمی توان با روابط ساده تعیین نمود.
غلظت های متوسط ازت و فسفر (PO4-P, NO3-N, NH4-N) را می توان متناسب با تأسیسات طراحی شده به صورت تقریبی محاسبه نمود. در این رابطه شاخص های طراحی انتخابی مانند مقدار فاضلاب ورودی، بار آلودگی و نوسانات آن از اهمیت به سزایی برخوردارند.
در رابطه با تأسیسات بزرگ (ظرفیت زیاد) و تأسیساتی که ترکیب فاضلاب ورودی به آن ها (تأثیر فاضلاب صنایع و تولیدی ها) مشخص نمی باشند، در هر حال توصیه می گردد طراحی تصفیه خانه به کمک تأسیسات آزمایشگاهی انجام گردد. حتی الامکان باید نوسانات مقدار جریان ورودی در تأسیسات آزمایشی مورد توجه قرار گیرد.
قدم اول جهت طراحی تأسیسات جدید یا توسعه تأسیسات موجود، تدوین چهارچوب طرح است. در اینجا باید راه حل های مختلف مد نظر قرار گیرند. همچنین باید تصمیماتی در زمینه هایی مانند روش حذف ازت و فسفر، چگونگی تصفیه و دفع لجن و موارد مشابه اتخاذ گردد.
شاخص مؤثر اصلی طراحی، عمر لجن است. جهت انجام فرآیند نیتریفیکاسیون که به میزان زیادی به درجه حرارت بستگی دارد، عمر لجن را باید متناسب با حجم حوض هوادهی به ترتیبی تعیین نمود که از شسته شدن باکتری های نیتریفایر در دمای طراحی جلوگیری به عمل آید. سپس باید مطابق با نیازها یا ضوابط موجود حجم مورد نیاز جهت فرآیند دنیتریفیکاسیون تعیین گردد.
در صورتی که نوسانات فصلی بار وارد بر تأسیسات قابل توجه باشد، ممکن است عمر لجن برای دماهای بالاتر از دمای معمول طراحی در نظر گرفته شود. در هر حال این امر نیاز به بررسی دقیق دارد.
در رابطه با محاسبه حوض ته نشینی ثانویه، پس از تخمین اندیس لجن، غلظت ماده جامد لجن تعیین می گردد. جهت محاسبه مقدار تولید لجن باید در صورت استفاده از رسوب گذاری همزمان (انعقاد شیمیایی ذرات)، لجن حاصل از این فرآیند را نیز لحاظ نمود. سپس می توان حجم حوض هوادهی را محاسبه نمود.
قدم بعدی محاسبه مقدار اکسیژن مورد نیاز می باشد که جهت تعیین تأسیسات هوادهی مورد نیاز است. تأسیسات مورد نیاز جهت برگشت لجن (انتقال لجن برگشتی) در رابطه با محاسبات حوض ته نشینی ثانویه تعیین و محاسبه می شوند.
