فرآیند راكتور ناپيوسته متوالی

تصفيه فاضلاب به روش راكتور متوالي منقطع يك سيستم لجن فعال است كه همه عمليات متعادلسازي، تصفيه بيولوژيكي و زلال سازي ثانويه را در يك حوضچه به صورت متوالي انجام مي دهد. معمولا فاضلاب قبل از ورود به مخزن از يك آشغالگير عبور ميكند. سپس فاضلاب وارد راكتور محتوي توده جرمي مانده از دور قبلي مي شود . زمانيكه راكتور پر شود، توده جرمي ته نشين مي شود و مواد آلي فاضلاب توسط ميكروارگانيسم ها مصرف مي شود. و ديگر نيازي به هوادهي و اختلاط كامل نيست. توده جرمي باقي مانده در هر زمان تخليه مي شود. در سيستم هاي لجن فعال متعارف پيوسته ، نسبت ماده آلي به ميكروارگانيسم ها ، با بازگشت لجن از حوض زلال سازي تنظيم مي شود. كه مقدار آن به عوامل متعددي از جمله مقدار فاضلاب ورودي و مشخصات مواد در حوضچه ته نشيني و...بستگي دارد. اين سيستم به هنگام ورود فاضلاب به صورت يك سيتم متعادلساز عمل ميكند كه اين امر به بارگذاري ها و ورودي هاي ماكزيمم كه به صورت منقطع وارد سيستم ميشوند، تعادل ميبخشد . يك تفاوت اين سيستم با ساير سيستم هاي بيولوژيكي در اين است كه قبل از آن از زلال ساز اوليه استفاده نمي شود.

مگر آنكه مجموع جامدات معلق درون فاضلاب و ياBOD بيشتر از 400-500 ميلي گرم بر ليتر باشد.

در اين سيستم حداقل دو تانك مورد استفاده ميباشد، به گونه اي كه همزمان با پرشدن يك تانك ، تانك ديگر در مرحله واكنش، ته نشيني جامدات و تخليه پساب خواهد بود. در حوض SBRمعمولا 4 كار به صورت متوالي انجام ميشود كه شامل پرشدن ، هوادهي، ته نشيني و تخليه مي شود.گاهي يك مرحله ديگر نيز براي تحمل مقادير زياد جريان درنظر ميگيرند . كه به آن سكون ميگويند. معمولا HRTدر 18 ساعت الي 30 ساعت در نظر گرفته مي شود. كه براساس دبي ورودي فاضلاب و حجم تانك متغير است. SBRاز هواده ها ي جت و يا ديفيوزرهاي حباب درشت با ميكسر هاي مستغرق معمولا جهت هوادهي استفاده مي شود. دفع لجن معمولا در حين دوره هوادهي اتفاق مي افتد. تفاوت اين روش با فرايند لجن فعال متعارف اينست كه در سيستم SBRفرايند ها به شكل سري و جدا جدا در يك تانك مشترك انجام مي شود. كه اين فرايندها به ترتيب شامل موارد زير است:

- تغذيه

- هوادهي

- ته نشيني

- جداسازي مكانيكي آب از مواد جامد معلق

- سكون

1- مرحله تغذيه :

در اين مرحله فاضلاب خام ياخروجي استخرهاي ته نشيني اوليه به راكتور وارد ميشود. اين مرحله تقريبا يك چهارم زمان يك چرخه كامل در فرايند SBRرابه خود اختصاص مي دهد.

2- مرحله هوادهي :

اين مرحله تقريبا يك سوم كل زمان چرخه فرايند را به خود اختصاص مي دهد ، در واقع بخش عمده تصفيه بيولوژيكي فاضلاب در داخل راكتور ، در اين مرحله انجام مي شود.

3- مرحله ته نشيني :

در اين مرحله به دنبال جدا كردن مواد جامد بيولوژيكي از فاضلاب هستند تا بتوانند مايع شفافي را توليد كرده و آماده دفع كنند. اين مرحله معمولا به دليل سكون بالاي محتويات داخل راكتور نسبت به سيستم هاي با جريان پيوسته بسيار بهتر عمل ميكند.

4- مرحله تخليه :

اين مرحله حدودا 45 دقيقه زمان ميبرد كه تقريبا بين يك بيستم تا يك سوم كل زمان چرخه را به خود اختصاص مي دهد. ودراين مرحله سرريزهاي قابل تنظيم يا شناور، آب شفاف قسمت بالايي راكتور را تخليه ميكند.

5- مرحله سكون :

اين مرحله از فرايند به دليل ضروري نبودن، از مراحل فرايند SBRقابل حذف است.

در اين فرايند مقدار و تعداد دفعات تخليه و دفع لجن با توجه به مقدار و كيفيت فاضلاب ورودي به تصفيه خانه تعيين مي شود. كه عمل تخليه و دفع لجن معمولا در حين مراحل ته نشيني يا سكون انجام مي شود.

مهمترين ويژگي فرايند SBRاينست كه نيازي به برگشت لجن ندارد. چون هردومرحله هوادهي و زلال سازي دريك راكتور انجام مي شود وهيچ لجني از دست نمي رود و نيازي به برگشت لجن نيست.

از مزاياي روش SBR مي توان به موارد زير اشاره نمود:

- كاهش سرمايه گذاري اوليه

- كاهش حجم لجن دفعي

- عدم شسته شدن لجن فعال در زمانهاي پيك جريان

- كاهش مصرف انرژي در مقايسه با سيستم هاي لجن فعال

- تحمل بالا در مقابل شوكهاي هيدروليكي و آلي

- دستيابي به راندمان بسيار بالا

- انجام كل عمليات تصفيه در يك راكتور

- عدم نياز به برگشت لجن

- آساني توسعه و افزايش ظرفيت آن

- و نيز اين فرايند ساده مي باشد و نيازي به زلال ساز نهايي و پمپاژ لجن برگشتي ندارد.

- همچنين با توجه به فشردگي تأسيسات و قابليت انعطاف در بهره برداري ، حذف مواد مغذي را مي توان با تغييرات بهره برداري انجام داد.

- ونيز در اندازه هاي مختلف طرح تصفيه خانه كاربردي است.

از جمله معايب اين فرايند مي توان به موارد زير اشاره نمود:

- كنترل فرايند خيلي پيچيده مي باشد.

- جريان هاي ناگهاني زياد مي تواند بهره برداري را مختل كند، مگر اينكه در طراحي محاسبه شده باشد.

- درتخليه منقطع ممكن است نياز به يكنواخت سازي قبل از فيلتراسيون و گندزدايي باشد.

- نياز به مهارت بيشتر در نگهداري ابزارات، تجهيزات پايش و شيرهاي خودكار وجود دارد.

- بعضي از طرح ها از تجهيزات هوادهي با بازدهي كم استفاده مي كنند.

رأكتور در اين فرايند از نوع منقطع بوده و زمان ماند جامدات آن بين 10 تا 30 روز متغير مي باشد. و نيز نسبت F/M در فرايند SBR ،( kg BOD5/ kg MLVSS.day) 0.04-0.1 مي باشد. بارگذاري حجمي در اين فرايند نيز مقدارkgBOD5/m³.day 0.1-0.3 است . غلظت جامدات معلق مخلوط در مايع نيز در اين فرايند حدود (mg/l5000 -2000) تخمين زده شده است. زمان ماند هيدروليكي در فرايند رأكتور منقطع متوالي بين 40-15 ساعت مي باشد.