فرایند لجن فعال با هوادهی گسترده (EAAS) نوع اصلاح شده ای از فرایند متداول تصفیه لجن فعال است که به روش تصفیه بیولوژیکی به حذف زایدات آلی غیر قابل تجزیه تحت شرایط هوازی می پردازد. هوا از طریق هوادهی مکانیکی یا از طریق دیفیوزرها در محیط فرایند تامین می شود تا اکسیژن مورد نیاز برای تصفیه بیولوژیکی هوازی را فراهم نماید. همچنین در این فرایند pH از فاکتورهای مهم و تاثیرگذار است که برای دستیابی به بالاترین بازدهی در فرایند تصفیه بیولوژیک بایستی کنترل شود. همچنین مواد مغذی مورد نیاز فرایند برای تسهیل رشد بیولوژیک و ادامه تجزیه بیولوژیک بایستی در سیستم موجود باشند.
در شکل زیر تصویر شماتیک فرایند تصفیه فاضلاب با لجن فعل با هوادهی گسترده نشان داده شده است:
مکانیسم تصفیه با فرایند لجن فعال با هوادهی گسترده
فرایند هوادهی گسترده گونه ای اصلاح شده از سیستم لجن فعال می باشد، که در این روش با استفاده از سیستم های هوادهی عمقی (دیفیوزر) اکسیزن کافی و محلول در فاضلاب ایجاد می شود. بدین ترتیب فرایند تجزیه بیولوژیکی توسط میکروارگانیسم های هوازی صورت می گیرد. در نتیجه مواد آلی قابل تجزیه به صورت تجزیه زیستی از فاضلاب حذف می شوند و آب با کیفیت از فرایند خارج می شود.
در سال های اخیر این فرایند به دلیل کارایی مناسب و مقاومت بیشتر در برابر تغییرات ناگهانی در کمیت و کیفیت فاضلاب ورودی مورد توجه بسیاری قرار گرفته است.
واحد فرایندی تصفیه با لجن فعال با هوادهی گسترده از یک تانک استیل ساخته شده که به بخش های مختلف شامل واحد متعادل سازی، واحد هوادهی، واحد شفاف سازی، واحد ضدعفونی، و واحد نگهداری لجن تقسیم شده است. سیستم های هوادهی گسترده عموما برای تصفیه فاضلاب هایی با شدت جریان بین 002/0 الی 1/0 میلیون گالن در روز به کار می روند. برای اندازه های بزرگ تر تانک هایی با جنس سیمانی ترجیح داده می شوند.
بخش های اصلی سیستم تصفیه
- * آشغالگیری: شامل شبکه آشغالگیر دستی، مکانیکی
- * هوادهی: شامل هواده های سطحی، قائم، و یا عمقی
- * ته نشینی: شامل ته نشین های استاتیک (با سطح شیب دار)، یا ته نشینی مجهز به لجن روب مکانیکی
- * پمپاژ لجن برگشتیک شامل الکتروپمپ های مستغرق یا پمپ های مارپیچ
- * کلریناسیون: شامل کلریناتور گازی یا کلریناتور محلول
- * هاضم لجن: شامل مخازن هاضم هوازی و یا بی هوازی
- * آبگیری از لجن: شامل انواع فیلتر و بسترهای لجن خشک کن
- * سایر اجزای وابسته به سیستم: شامل تابلوهای قدرت و کنترل، تجهیزات اندازه گیری و کنترل لوازم آزمایشگاهی
مزایای روش تصفیه فاضلاب با فرایند هوادهی گسترده
مزایای واحدهای تصفیه فاضلاب با فرایند لجن فعال با هوادهی گسترده شامل موارد زیر می باشد:
- – کاهش BOD5 تا 95 درصد
- – شفافیت پساب تصفیه شده
- – عدم وجود بو در طی عملیات بهره برداری
- – سهولت در بهره برداری و نصب سیستم ها، به صورتی که سیستم تصفیه می تواند در یک یا دو قطعه به محل منتقل شود و سپس در محل قطعات به هم متصل شوند.
- – سهولت در عملیات به صورتی که در روز ماکزیمم 2 الی 3 ساعت نیازمند اپراتور هستند.
- – پایین بودن هزینه بهره برداری
- – بازدهی بالا در مواجه با فاضلاب های دارای بار آلی بالا و نوسانات جریان زیاد به دلیل زمان ماند بالا
- – قابل استفاده در تمام نواحی و مکان ها
- – اثرات و زیان های محیط زیستی پایین
- – تولید لجن کم، به دلیل طو عمر بالای لجن
- – توانایی حذف نیترات در فرایند بدون نیاز به زلال ساز اولیه
کاربردهای فرایند تصفیه فاضلاب با فرایند لجن فعال با هوادهی گسترده
کاربردهای فرایند تصفیه فاضلاب با فرایند لجن فعال با هوادهی گسترده شامل موارد زیر است:
- – تصفیه فاضلاب جوامع کوچک، مجتمع های مسکونی، مجتمع های اداری
- – تصفیه فاضلاب استراحت گاه های بین راهی، هتل ها و مسافرخانه ها و مراکز اقامتی و تفریحی
- – تصفیه فاضلاب مجتمع های درمانی، بیمارستان ها و درمانگاه ها
- – تصفیه فاضلاب کارخانه ها و واحدهای صنعتی
- – تصفیه فاضلاب کمپ های کارگری در واحدهای ساختمانی و عمرانی
- – تصفیه فاضلاب مراکز نظامی و ترمینال ها و فرودگاه ها
- – تصفیه فاضلاب کارخانه های صنایع غذایی
- – تصفیه فاضلاب کارخانه های صنایع لبنی
- – تصفیه فاضلاب کارخانه های صنایع کاغذ و مقوا
مبانی طراحی فرایند تصفیه فاضلاب با فرایند لجن فعال با هوادهی گسترده
پارامترهای طراحی برای واحدهای تصفیه فاضلاب با فرایند لجن فعال با هوادهی گسترده به شرح جدول زیر است:
| Design parameters | Value |
| BOD5 loading (F:M) (lb BOD5/lb MLVSS) | 0/05 – 0/15 |
| Oxygen required Avg. at 20 C (lb/lb BOD5 applied) | 2 – 3 |
| Oxygen required Peak. at 20 C (value x avg. flow) | 1/5 – 2 |
| MLSS (mg/L) | 3000 – 6000 |
| Detention Time (hr) | 18 – 36 |
| Volumetric loading (lb BOD5/d/10^3 cu ft) | 10 – 25 |
- * واحدهای تصفیه فاضلاب با هوادهی گسترده از جنس استیل یا بتن ساخته می شوند. در صورتیکه سیستم تصفیه کوچک باشد، کل واحد می تواند به صورت یک واحد پیوسته ساخته شده و برای نصب و بهره برداری به محل ارسال شود. در صورتیکه سیستم بزرگ تر باشد، واحدهای زلالساز، مخزن هوادهی، و تانک کلرزنی به صورت واحدهای جداگانه به محل ارسال می شوند و سپس در محل تصفیه خانه سرهم و آماده عملیات تصفیه می شوند.
- * اجزای داخلی اصلی در واحدهای تصفیه با لجن فعال با هوادهی گسترده شامل این موارد می باشد: پمپ های انتقال برای جابجایی فاضلاب بین ناحیه های متعادل ساز و هوادهی، غربال یا خرد کننده برای کاهش اندازه ذرات جامد، سیستم هوادهی شامل بلوئرها و دیفیوزرها برای نواحی متعادل ساز، هوادهی، و مخزن نگهداری لجن، پمپ ایرلیفت برای برگشت لجن، کفگیر و سد جریان برای واحد زلالساز، UV، هیپولکریت مایع برای ناحیه گندزدایی. بلوئرها و صفحات کنترل شامل کلیدها، چراغ ها، و موتورها هستند که به بالا و کنار واحد تصفیه متصل می شوند.
- * ارگانیسم های بیولوژیکی در سیستم نیازمند زمان تماس کافی برای مواد آلی هستند تا آبی با کیفیت خروجی بالا تولید کنند. زمان تماس متداول برای واحدهای هوادهی گسترده بین 18-24 ساعت است. زمان تماس، شدت جریان روزانه، پارامترهای جریان فاضلاب ورودی، و پارامترهای جریان آب خروجی تعیین کننده اندازه تانک هوادهی هستند که در آنها از هوا برای مخلوط کردن فاضلاب و همچنین تامین اکسیژن مورد نیاز برای بهبود رشد بیولوژیک استفاده می شود. اندازه واحدهای هوادهی گسترده حجم متوسط فاضلاب تولید شده در طی دوره های زمانی 24 ساعته تعیین می شود. اگرچه احتیاط در طراحی برای زمان های پیک جریان صورت می گیرد اما سیستم متعادل ساز جریان برای جلوگیری از پر شدن سیستم بیش از مقدار ظرفیت و سر ریز شدن جریان در اثر شدت جریان های متغیر در صبح و عصر ضروری است. مخزن متعادل ساز این امکان را فراهم می کند تا شدت جریان به صورت کنترل شده تری وارد واحد تصفیه فاضلاب با فرایند لجن فعال با هوادهی گسترده شود.
- * سیستم تصفیه فاضلاب با فرایند لجن فعال با هوادهی گسترده بهتر است در مکان هایی نصب شود که جمع آوری فاضلاب از طریق نیروی گرانش فراهم باشد. همچنین محل ساخت تصفیه خانه بایستی محلی پایدار، خشک و دور از سیل باشد. تجهیزات تصفیه خانه بهتر است در فاصله حداقل 30 متری (100 فوت) از تمام واحدهای مسکونی ساخته شود و همچنین از قوانین و مقررات دپارتمان های بهداشتی پیروی کند.
- * جهت اطمینان از سهولت مراحل عملیات و نگهداری، سیستم های تصفیه با لجن فعل به همراه هوادهی گسترده بهتر است به گونه ای نصب شوند که دیواره های تانک ها ارتفاعی تا حدود 15/0 متر (6 اینچ) داشته باشند. این کار موجب عایق سازی بهتر در زمستان شده و مانع ورود روان آب های سطحی به سیستم تصفیه می شوند. همچنین این کار امکان سرویس و سرکشی یه سیستم را با سهولت فراهم می نماید. در صورتیکه سیستم تصفیه خانه در زیر زمین نصب شود، گودال ها یا دیوارهایی در اطراف سیستم بایستی تعبیه شود تا مانع از ورود و نشت جریان آب ای سطحی به واحد تصفیه شود. در حالتیکه کل واحد تصفیه خانه در بالای زمین نصب شده است، ساخت دیوارهای عایق برای جلوگیری از تاثیرات هوای سرد و همچنین راهروهایی برای سهولت در نگهداری و سرکشی توصیه می شود.
عملکرد واحدهای تصفیه فاضلاب با فرایند لجن فعال با هوادهی گسترده
عملکرد واحدهای تصفیه فاضلاب با فرایندهای لجن فعال با هوادهی گسترده تحت تاثیر فاکتورهای طراحی و عملیاتی زیر است:
- – تغییرات ناگهانی و بزرگ در دما
- – بازدهی حذف گریس و کف در زلال ساز اولیه
- – شدت جریان بسیار کوچک که تمیز کردن کانال ها را دشوار سازد
- – نوسانات در شدت جریان، بار BOD5، و دیگر پارامترهای فاضلاب
- – بارهای شوک هیدرولیک، یا نوسانات بزرگ در جریان در جوامع کوچک
- – کنترل مناسب شدت جریان هوای ورودی
واحدهای تصفیه با هوادهی گسترده عموما بسیار خوب و با بازدهی بالا عمل می کنند و به کیفیت خروجی مناسبی مطابق با جدول زیر دست می یابند:
| Parameters | Typical effluent quality |
| BOD (mg/L) | <30 or <10 |
| TSS (mg/L) | <30 or <10 |
| TP (mg/L) | <2 |
| NH3-N (mg/L) | <2 |
کاتالوگ واحدهای تصفیه فاضلاب با فرایند لجن فعال با هوادهی گسترده در جدول زیر ارائه شده است:
| مدل | جمعیت معادل | دبی (m3/day) | توان مورد نیاز (kw) | ابعاد | ||
| Length (m) | Width (m) | Height (m) | ||||
| ABPS EA 100 | 100 | 20 | 3 | 3/75 – 4/5 | 2/4 | 3 – 2/4 |
| ABPS EA 200 | 200 | 40 | 4 | 7/50 – 9 | 2/4 | 3 – 2/4 |
| ABPS EA 300 | 300 | 60 | 5 | 8/75 – 9/75 | 2/4 | 3/3 – 3 |
| ABPS EA 400 | 400 | 80 | 5/5 | 8 – 13 | 3/6 – 2/4 | 3/3 – 3 |
| ABPS EA 500 | 500 | 100 | 7 | 9/75 – 16/50 | 3/6 – 2/4 | 3/3 – 3 |
| ABPS EA 750 | 750 | 150 | 8 | 14/40 – 24 | 3/6 – 2/4 | 3/3 – 3 |
| ABPS EA 1000 | 1000 | 200 | 10 | 19/50 – 32/5 | 3/6 – 2/4 | 3/3 – 3 |
| ABPS EA 1250 | 1250 | 250 | 12 | 24/5 – 40/50 | 3/6 – 2/4 | 3/3 – 3 |
| ABPS EA 1500 | 1500 | 300 | 14 | 29/25 – 48/5 | 3/6 – 2/4 | 3/3 – 3 |
اطلاعات ارائه شده در وبسایت کلی می باشد. جهت دریافت اطلاعات بیشتر در خصوص تصفیه فاضلاب، تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده و… می‌توانید با کارشناسان شرکت ابنیه پایدار سبز تماس گرفته و از اطلاعات بیشتر برخوردار گردید.
ویژگی های روش هوادهی گسترده (Extended Aeration)
* مناسب جهت تصفیه پساب تصفیه خانه های کوچک
* پایین بودن میزان بار حجمی لجن مازاد
* قابلیت حذف بیش از ۹۵ درصد مواد آلی
* راهبری آسان
توضیحات تکنیکی روش هوادهی گسترده
روش هوادهی گسترده (Extended Aeration) متداولترین روش تصفیه به کمک لجن فعال در دنیا می باشد که به طور گسترده ای جهت تصفیه فاضلاب و پساب های جوامع کوچک مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش معمولا میکروب ها در فاضلاب و پساب به مدت ۱۸ تا ۳۰ ساعت تحت شرایط هوازی قرار گرفته و باعث کاهش بار آلودگی آلی می شوند. چون توده های بیولوژیکی (MLSS) زمان نسبتا طولانی در تماس با اکسیژن می باشند بنابراین لجن مازاد دفعی نیز بسیار اندک می باشد. در تصفیه زیستی به روش هوادهی گسترده (Extended Aeration) تمام لجن تولیدی حوض ته نشینی به حوض هوادهی بازگشت داده می شود. تصفیه خانه های فاضلاب و پسابی که با روش هوادهی گسترده طراحی می شوند در صورت راهبری مناسب علاوه بر تصفیه فاضلاب در حد عالی، معمولا بدون بو و اشکال کار خواهند کرد.
برای اجتماعات کوچک (کمتر از ۱۰۰۰ متر مکعب بر شبانه روز) این تصفیه خانه ها به صورت پکیج های فلزی و پلیمری و برای اجتماعات بزرگتر به صورت تصفیه خانه های بتنی طراحی و اجرا می گردند.