پس از تصفیه ثانویه فاضلاب (تصفیه بیولوژیکی) ، فاضلاب هنوز حاوی مقدار مشخصی از آلاینده ها مانند مواد آلی recalcitrant ، مواد مغذی مانند نیتروژن و فسفر ، مقادیر اثری از فلزات سنگین و عوامل بیماری زا است. فرآیند انعطاف پذیری واحد پردازش پیشرفته شامل اضافه کردن انعقاد دهنده به فاضلاب برای اجازه دادن ذرات معلق و مواد کلوئیدی ریز در آب برای جمع شدن با یکدیگر ، تشکیل فلوک های بزرگتر است. این FLOC ها سپس از طریق رسوب حذف می شوند و به طور موثری مواد جامد معلق (SS) و برخی از مواد آلی موجود در فاضلاب را کاهش می دهند.
1. واکنش انعقادی
واکنش انعقادی نیاز به افزودن عوامل شیمیایی دارد. معمولاً ، هنگامی که از انعقاد دهنده های معدنی و انعقاد آلی به طور همزمان استفاده می شوند ، ابتدا باید به انعقاد معدنی اضافه شوند. معمولاً مورد استفاده شامل نمک های آلومینیومی و نمک آهن (کلرید پلی آلومینیوم PAC ، PFS سولفات پلیفرریک) است. این انعقاد دهنده ها تحت واکنش هیدرولیز در آب قرار می گیرند و کلوئیدهای دارای بار مثبت را تشکیل می دهند. به عنوان مثال ، PAC در آب هیدرولیز می کند تا کلوئیدهای هیدروکسید آلومینیوم را تشکیل دهد ، که ذرات کلوئیدی آنها بار مثبت را تحمل می کند.
ذرات معلق و ناخالصی های کلوئیدی در فاضلاب معمولاً هزینه های منفی دارند. هنگامی که کلوئیدهای با بار مثبت تشکیل شده توسط انعقاد دهنده ها وارد فاضلاب می شوند ، آنها با این ناخالصی های با بار منفی ، خنثی می شوند. درست مانند قطب های مثبت و منفی یک آهنربا یکدیگر را به خود جلب می کند و بار ذرات ناخالصی را خنثی می کند.
مواد کلوئیدی تولید شده توسط هیدرولیز انعقاد دهنده ها همچنین می توانند چندین ذرات معلق یا کلوئید کوچک را از طریق پل جذب به هم وصل کنند. یک مولکول کلوئیدی انعقادی می تواند به طور همزمان ذرات ناخالصی متعدد را جذب کند و یک ساختار FLOC بزرگتر را تشکیل می دهد ، که برای جداسازی بارش بعدی مفید است.
2. کنترل عملکرد واکنش انعقادی
برای اطمینان از پیشرفت کارآمد واکنش انعقادی ، لازم است پارامترهای مربوطه را به طور دقیق کنترل کنید. در مرحله اول ، دوز انعقادی باید بر اساس کیفیت آب ، کمیت و غلظت آلاینده ها در فاضلاب تعیین شود. به طور کلی ، آزمایشات آزمایشگاهی برای شبیه سازی اثر انعقادی تحت دوزهای مختلف ، به منظور تعیین دوز بهینه انجام می شود. در کتابهای درسی ، نسبت مولی اضافه کردن انعقاد دهنده به کل فسفر در فاضلاب باید 1 باشد. 5-3 ، اما هنوز هم باید بر اساس وضعیت واقعی تست در مقیاس کوچک در سایت تعیین شود.
نسبت مولر حذف فسفر {0}} (غلظت PAC * حجم آب تصفیه شده * 2/102)/(تفاوت در غلظت کل فسفر قبل و بعد از درمان * حجم آب تصفیه شده/31)
نسبت مولی به نسبت مقدار مواد بین دو یا چند ماده اشاره دارد.
ثانیا ، مقدار pH واکنش نیز بسیار مهم است ، زیرا انعقاد دهنده های مختلف دامنه pH مناسب خود را دارند. با استفاده از PAC به عنوان نمونه ، مقدار pH بهینه آب به طور کلی بین 6 است. 5-7 5. اگر بالاتر یا پایین تر از این محدوده باشد ، اثر انعقاد رو به زوال خواهد بود. علاوه بر این ، زمان واکنش نیز باید کنترل شود. به طور کلی ، زمان واکنش انعقادی در حدود یک تا سه تا چهار دقیقه است. اگر خیلی کوتاه باشد ، ممکن است به واکنش کافی منجر شود ، در حالی که اگر خیلی طولانی باشد ، ممکن است باعث شود که مجدداً Flocs شکل گرفته دوباره پراکنده شود.
3. واکنش لخته سازی
با توجه به این واقعیت که اندازه FLOC ها پس از انعقاد نمی توانند به هدف غرق شدن با گرانش دست یابند ، معمولاً در مرحله انعقاد کمک به انعقاد می شود. کمک های انعقادی به خودی خود به طور کلی تأثیر انعقادی ندارند ، اما عمدتاً در کمک به انعقاد نقش دارند. پلی آکریل آمید آنیونی (PAM) معمولاً اضافه می شود. این یک پلیمر با وزن مولکولی بالا است که وقتی به فاضلاب اضافه می شود ، می تواند بر روی سطح Flocs که قبلاً تشکیل شده است ، جاذب شود و از طریق اثر پل زنجیرهای طولانی ، FLOC ها را بزرگ و فشرده می کند.
به عنوان مثال ، در برخی از فاضلاب ها حاوی مقدار زیادی کلوئیدهای ریز ، فلوس هایی که توسط واکنشهای انعقادی فردی تشکیل می شوند به اندازه کافی قوی و بزرگ نیستند. پس از افزودن پلی آکریل آمید ، زنجیره های مولکولی آن می توانند چندین فلوس مانند طناب را به هم وصل کنند ، مانند یک شبکه بزرگ که بسیاری از ذرات کوچک را در کنار هم نگه می دارد و گلهای آلوم بزرگ قابل مشاهده را تشکیل می دهد و ساختار فلوس ها را پایدار تر و برای بارش می کند.
پس از افزودن این دارو ، فلوک های کوچک که قبلاً تشکیل شده اند با استفاده از یک دستگاه همزن آهسته با یکدیگر در شرایط هیدرولیک مخلوط و ترکیب می شوند. این فرآیند مانند هم زدن بسیاری از گلهای آلوم کوچک در آب است و به آنها امکان می دهد به تدریج به هم بچسبند و گلهای آلوم بزرگتر را تشکیل دهند.
هدف از واکنش لخته سازی افزایش بیشتر اندازه FLOC ها است. سرعت و زمان اختلاط مناسب عوامل اصلی است. اگر سرعت همزن خیلی سریع باشد ، به فلاکت های قبلاً تشکیل شده آسیب می رساند. اگر سرعت همزن خیلی کند باشد یا زمان کافی نباشد ، رشد فلاکس کافی نخواهد بود. سرعت همزن در مرحله لخته سازی تقریباً تخمین زده می شود که در حدود 30-60 چرخش در هر دقیقه ، و زمان واکنش تقریباً {1}} دقیقه است ، که باید مطابق با ماهیت فاضلاب و الزامات تصفیه آن تنظیم شود بشر
به عنوان مثال ، برای فاضلاب با ویسکوزیته زیاد ، ممکن است لازم باشد سرعت همزن را به طور مناسب کاهش دهید تا از آسیب دیدن فلک ها جلوگیری شود. در عین حال ، لازم است که به طور دقیق زمان واکنش لخته سازی را کنترل کنید تا اطمینان حاصل شود که FLOC ها به طور کامل رشد می کنند. علاوه بر این ، دوز انعقاد دهنده ها نیز باید دقیقاً کنترل شوند. انعقاد بیش از حد ممکن است ویسکوزیته بدن آب را افزایش داده و بر اثر رسوب تأثیر بگذارد. اگر خیلی کوچک باشد ، اثر لخته سازی ایده آل حاصل نمی شود.
4. رسوب لجن
فلورهای بزرگ تشکیل شده پس از واکنش لخته سازی در منطقه رسوب مخزن رسوب با راندمان بالا توسط گرانش رسوب می شوند. سرعت حل و فصل ذرات در آب متناسب با مربع قطر ذرات و معکوس متناسب با ویسکوزیته آب است. با توجه به اندازه زیاد ذرات FLOC ، سرعت حل و فصل آنها نسبتاً سریع است.
به منظور بهبود راندمان رسوب ، واحد رسوب پردازش عمیق معمولاً یک دستگاه رسوب لوله شیب دار را اتخاذ می کند. عملکرد لوله شیب دار کوتاه کردن فاصله رسوب ذرات و افزایش ناحیه رسوب است. هنگامی که فاضلاب در لوله شیب دار جریان می یابد ، ذرات Floc در امتداد دیواره لوله شیب دار به پایین می روند. به عنوان مثال ، در یک مخزن رسوب شیب دار ، زاویه تمایل لوله شیب دار به طور کلی حدود 60 درجه است. فاضلاب از قسمت فوقانی لوله شیب دار وارد می شود و جریان لامینار را در داخل لوله شیب دار تشکیل می دهد. ذرات FLOC می توانند در یک زمان نسبتاً کوتاه به قسمت جمع آوری گل در پایین لوله شیب دار مستقر شوند.
لجن که به پایین مخزن مستقر می شود ، توسط لجن لجن در قیف لجن جمع می شود و مرتباً تخلیه می شود. مایع رویی پس از رسوب از قسمت فوقانی مخزن رسوب بیرون می آید و وارد واحد پردازش بعدی می شود یا مستقیماً مرخص می شود ، بنابراین به جداسازی مواد جامد معلق و آب می رسد.
کنترل تخلیه لجن باید به طور منظم و منطقی انجام شود تا از تجمع لجن در پایین مخزن برای مدت طولانی جلوگیری شود ، که ممکن است باعث شود لجن به سمت بالا بماند و بر کیفیت پساب تأثیر بگذارد. فرکانس و میزان انتشار باید بر اساس میزان لجن تولید شده و غلظت لجن تعیین شود. با نصب کنتور غلظت لجن ، نظارت بر زمان واقعی غلظت لجن حاصل می شود. هنگامی که غلظت لجن به یک آستانه خاص می رسد ، تخلیه به موقع لجن می تواند انجام شود. هنگام تخلیه لجن اضافی ، لجن باید ضمن مشاهده سرعت جریان و غلظت تخلیه لجن به آرامی تخلیه شود. در طی فرآیند تخلیه ، باید توجه زیادی به تغییرات سطح آب در مخزن رسوب داده شود تا از میزان آب زیاد به دلیل تخلیه سریع جلوگیری شود ، که ممکن است بر اثر رسوب تأثیر بگذارد.
نسبت ریفلاکس لجن یکی از پارامترهای مهمی است که بر راندمان رسوب مخازن رسوب با راندمان بالا تأثیر می گذارد. بخشی از لجن تخلیه شده از مخزن رسوب به سمت مخزن لخته سازی جلویی جریان می یابد ، که می تواند از ذرات بزرگ به عنوان حامل های لخته سازی استفاده کند و به رها کردن داروهای باقیمانده ادامه دهد. نسبت بازگشت لجن مناسب باید از طریق آزمایشات تعیین شود ، که به طور کلی بین 2 ٪ تا 10 ٪ کنترل می شود. به طور مرتب آزمایش غلظت را روی لجن برگشتی انجام دهید. اگر غلظت خیلی کم باشد ، نشان می دهد که اثر رسوب مخزن رسوب ضعیف است و باید دوز تنظیم شود. عملکرد و نگهداری لوله شیب دار به طور مرتب لجن و بقایای سطح لوله شیب دار را تمیز می کند تا از تجمع لجن روی سطح لوله شیب دار جلوگیری کند و بر اثر رسوب تأثیر بگذارد. در صورت یافتن تجمع ، ممکن است به دلیل تأخیر در تخلیه لجن یا عملکرد تسویه حساب لجن ضعیف باشد. لازم است غلظت دوز و نسبت شیمیایی را تنظیم کنید و بررسی کنید که آیا مقدار زیادی از رشد جلبک های سبز وجود دارد که باعث انسداد در لوله شیب دار می شود. روش تمیز کردن می تواند شستشوی هیدرولیک یا تمیز کردن مکانیکی باشد و فرکانس تمیز کردن به تجمع لجن روی سطح لوله شیب بستگی دارد. به طور مرتب تجمع لجن را در نقاط کور کنترل کنید تا ببینید آیا شناور یا تجمع لجن وجود دارد یا خیر. اگر تجمع بیش از حد وجود داشته باشد ، باید اقدامات به موقع برای مقابله با آن انجام شود ، مانند استفاده از هم زدن مکانیکی ، گرگرفتگی هیدرولیک و غیره ، برای پراکندگی لجن انباشته شده و تخلیه آن در مخزن رسوب.
بازرسی و نگهداری منظم باید بر روی تجهیزات مربوطه در مخزن رسوب ، مانند لجن لجن ، لوله شیب دار و غیره انجام شود. اثر رسوب ؛ اگر لوله شیب دار مسدود یا آسیب دیده باشد ، منطقه رسوب و کارآیی را کاهش می دهد و باید به موقع تمیز و جایگزین شود.