IFAS

Media_IFAS

     فرآیند IFAS (Integrated Fixes Film Activated Sludge) نوعی فرآیند لجن فعال است که در آن علاوه بر رشد معلق، باکتریها میتوانند با چسبیدن بر روی یک سطح (مدیا) رشد چسبیده نیز داشته باشند. به همین دلیل به فرآیند IFAS  فرآیند دوگانه  نیز گفته میشود چراکه در این سیستم هم رشد معلق و هم رشد چسبیده صورت میپذیرد.
     مدیاها معمولاً از قطعات اسفنجی یا مواد پلاستیکی ساخته میشوند که دارای چگالی نزدیک به آب هستند که به آنها ((مدیا)) یا ((حامل بیوفیلم )) یا ((آکنه)) گفته میشود. چگالی آنها در محدوده 0/98 – 0/95 گرم بر سانتیمترمکعب بوده بطوریکه به راحتی امکان غوطه ور شدن در فاضلاب را دارند. نیروی لازم جهت اختلاط و غوطه وری این مدیاها توسط سیستم هوادهی عمقی یا همزنهای مکانیکی تأمین میشود. البته برخی از مدیاها در ابعاد بزرگ ساخته میشوند بطوریکه این قطعات را میتوان در مخزن هوادهی بصورت ثابت نصب کرد که به آنها مدیاهای ثابت گفته می-شود. در شکل مقابل فلودیاگرام فرآیند IFAS با مدیاهای پلاستیکی غوطه ور نشان داده شده است.
شکل 4-13: فرآیند IFAS با مدیا‌های پلاستیکی غوطه‌ور

     در عمل بیشتر از مدیاهای پلاستیکی غوطه ور استفاده می شود. این مدیاها در شکل ها و ابعاد مختلفی ساخته میشوند اما معمولاً  ابعاد آنها 50 – 5 میلیمتر است. در شکل روبرو انواع مختلفی از این مدیاها نشان داده شده است.
     غلظت توده بیولوژیکی (MLSS)در فرآیند لجن فعال معمولا 5000-1000 گرم برمترمکعب است. این درحالی است که مقدار توده بیولوژیکی در مدیاها 20000-10000 گرم در مترمکعب میباشد. بنابراین چنانچه بخشی از مخزن هوادهی با مدیاها پرشود، غلظت توده بیولوژیکی در واحد حجم مخزن هوادهی قابل افزایش بوده و بدین ترتیب میتوان حجم مخزن هوادهی را کوچکتر کرد.
     از همین رو از فرآیند IFAS بیشتر در مواردی استفاده میشود که به سبب کمبود فضا امکان ساخت مخازن هوادهی بزرگ وجود نداشته باشد. همچنین در مواردی که بخواهیم ظرفیت واحد هوادهی یک سیستم تصفیه موجود را افزایش داد میتوان از این فرآیند استفاده نمود. در این حالت متناسب با مقدار افزایش ظرفیت مورد نظر، بخشی از مخزن هوادهی با مدیا پرشده و بدین ترتیب بدون نیاز به افزایش حجم مخزن هوادهی، ظرفیت تصفیه سیستم افزایش خواهد یافت. در فرآیند IFAS معمولا 60-20 درصد از مخزن هوادهی با مدیا پرمیشود که با افزایش غلظت MLSS، حجم مخزن هوادهی تا 40 درصد حجم اولیه قابل کاهش است.
     همزمان با رشد باکتریها بر روی سطح مدیا، ضخامت لایه بیولوژیکی افزایش مییابد به گونه ای که به تدریج اکسیژن کافی با باکتریهای واقع در لایه های زیرین نمیرسد. همین مسئله باعث ایجاد شرایط آنوکسیک شده و امکان حذف بیولوژیکی ازت را فراهم میسازد که یکی از مزایای فرآیند IFAS است. این درحالی است که در فرآیند لجن فعال به سبب وجود اکسیژن کافی در تمام مخزن هوادهی به علت عدم ایجاد شرایط آنوکسیک امکان حذف ازت وجود ندارد.

همچنین می­توان با اضافه کردن یک واحدا آنوکسیک مستقل در قبل یا بعد از مخزن هوادهی، راندمان حذف نیتروژن را بصورت قابل ملاحظه­ای افزایش داد. در  شکل زیر فرآیند IFAS همراه با یک واحد آنوکسیک در قبل از واحد هوادهی نشان داده شده است.

 

جدول پارامترهای اصلی در طراحی فرآیند IFAS

ردیف پارامتر

مقدار

واحد اندازه گیری

1 زمان ماند هیدرولیکی 5 - 4 hr
2 MLSS 3000 - 2500 mg/lit
3

نسبت حجم مدیا به حجم مخزن هوادهی

60 - 20

%
4

سطح ویژه مدیا

700 - 350

m2/m3
5

نرخ تصفیه مدیا

25 - 20

g sbCOD/m2.d
6

بارگذاری جرمی مدیا

60 - 40

g sbCOD/m2.d
7

بارگذاری حجمی مخزن هوادهی

9 - 2

kg sbCOD/m3.d

 

 بر این اساس مهمترین مزایای فرآیند IFAS عبارتند از:
1- کاهش حجم مخزن هوادهی و در نتیجه کاهش فضای مورد نیاز سیستم تصفیه
2- امکان افزایش ظرفیت و ارتقای سیستمهای تصفیه فاضلاب موجود بدون افزایش حجم مخزن هوادهی
3- مقاومت بالای سیستم در برابر شوکهای وارده به علت غلظت بالای لجن در مخزن هوادهی
4- امکان حذف ازت در مخزن هوادهی بدون نیاز به تهیه و ساخت واحدهای اضافی دیگر    

5- امکان افزایش غلظت لجن در مخزن هوادهی (MLSS) بدون افزایش بار بر واحد ته­ نشینی ثانویه

6- امکان کنترل نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون با تنظیم مقدار اکسیژن محلول (DO)

 

در مقابل مهمترین معایب فرآیند IFAS عبارتند از:

1- نیاز به خرید مدیا

2- افزایش مصرف انرژی به منظور بالا نگه داشتن مقدار اکسیژن محلول

3- لزوم آشغالگیری و دانه­گیری بهتر به منظور جلوگیری از گرفتگی مدیاها

4- افزایش افت فشار هیدرولیکی در واحد هوادهی به علت نصب صفحات سوراخدار جهت جلوگیری از خروج مدیا

 

پارامترهای اساسی در طراحی فرآیند IFAS درجدول مقابل آمده است.

 

 برای آشنایی با دیگر فرآیندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب می توانید به لینکهای زیر مراجعه فرمایید.

1- فرآیند لجن فعال با اختلاط کامل (CMAS)

2- فرآیند لجن فعال متعارفی با جریان قالبی (CPFAS)

3- فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده (EAAS)

4- فرآیند لجن فعال با تثبیت تماسی (CSAS)

5- صحفات بیولوژیکی چرخان (RBC)

6- فرآیند رئاکتور ناپیوسته متوالی (SBR)

7- فرآیند رئاکتور بیولوژیکی غشایی (MBR)

8- IFAS

 

محدوده