فرآیند رئاکتور ناپیوسته متوالی (SBR)

     فرآیند SBR همان فرآیند لجن فعال متعارفی است با این تفاوت که سیستم تصفیه فاضلاب از حالت پیوسته به حالت ناپیوسته تبدیل شده و تمامی عملیات ها تنها در یک مخزن به انجام می­ رسد. همانطور که در شکل زیر ملاحظه می­ گردد، فرآیند SBR شامل مخزنی است که در چهار مرحله پرشدن، هوادهی و واکنش، ته­ نشینی و تخلیه مورد استفاده قرار می­ گیرد. البته گاهی برای افزایش انعطاف پذیری سیستم در برابر دبی­ های بالاتر از مقدار معمول یک مرحله سکون نیز در نظر گرفته می­ شود.

پرشدن (Fill)

     در این مرحله فاضلاب وارد مخزن (رئاکتور)شده تا 100-75 درصد از حجم مخزن را پرکند.  درطی این مرحله مخزن بطور کامل همزده می­ شود البته ممکن است همزمان با اختلاط عملیات هوادهی نیز جهت پیشبرد واکنش­ های بیولوژیکی هوازی و جلوگیری از انتشار بو انجام شود.

هوادهی / واکنش (React/Aeration)

     در مرحله بعد فاضلاب ورودی قطع شده و عملیات هوادهی انجام می­ شود. در این مرحله باکتری­ های موجود در کف مخزن بصورت شناور درآمده و با فاضلاب ورودی مخلوط می­ گردند و فرآیند تجزیه و جذب مواد آلی را به انجام می­ رسانند. به عبارت دیگر تصفیه بیولوژیکی فاضلاب در این مرحله انجام می­ شود.

ته‌نشینی (Settle)

     در این مرحله هوادهی و اختلاط قطع شده و با ایجاد یک محیط آرام و بدون اغتشاش، شرایط لازم برای ته­ نشینی لخته­ های تشکیل شده در مرحله هوادهی/واکنش فراهم می­ گردد.

تخلیه (Decant)

     با جداشدن لخته­ های لجن از فاضلاب، پساب حاصله قابلیت تخلیه را خواهد داشت. تخلیه مخزن به­ گونه­ ای انجام می­ شود که هیچ بخش از لجن بیولوژیکی همراه با پساب از مخزن خارج نشود.

 مزایای فرآیند لجن فعال از نوع SBR نسبت به لجن فعال متعارفی عبارتند از:

      1- به واحد ته­ نشینی ثانویه و همچنین سیستم برگشت لجن نیازی ندارد.

      2- امکان ساخت سیستم تصفیه بصورت مدولار وجود دارد.

      3- در بهره­ برداری از آن انعطاف پذیر بوده و می­توان با تغییر روش بهره­ برداری حذف مواد مغذی را نیز در این فرآیند به انجام رساند.

      4- به منظور کاهش احتمال حجیم شدن لجن، می­توان از این رئاکتور به عنوان یک سلکتور نیز استفاده کرد. این عمل مانع از رشد میکروارگانیسم­ های رشته و حجیم شدن لجن می­ شود.

      5- به علت عدم ورود فاضلاب در مرحله ته­ نشینی، راندمان ته ­نشینی بالا بوده و مقدار مواد معلق (TSS) خروجی را کاهش می­ دهد. بدیهی است که کاهش مقدار TSS خروجی باعث کاهش مقدار COD و BOD5 پساب خروجی نیز خواهد شد.

      6- اقتصادی­ ترین فرآیند برای ظرفیت­ های کم است.

 در مقابل مهمترین محدویت­ ها و معایب فرآیند لجن فعال از نوع SBR نسبت به لجن فعال متعارفی عبارتند از:

      1- طراحی و کنترل فرآیند مشکل­ تر است.

      2- ورود دبی بیش از ظرفیت سیستم باعث اختلال شدید در فرآیند تصفیه می­ شود.

      3- تخلیه یکباره مخزن واکنش ممکن است سبب نیاز به یکنواخت سازی قبل از واحدهای فیلتراسیون و گندزدایی شود.

      4- بهره­ بردار از سیستم باید دارای مهارت و تجربه بیشتری باشد چراکه تجهیزات راه بری و کنترل این سیستم بیش از دیگر انواع فرآیندهای لجن فعال است.

استفاده از فرآیند SBR برای تصفیه فاضلاب در شرایط زیر می­تواند بهترین کارایی را در استفاده از این فرآیند به دنبال داشته باشد. این شرایط عبارتند از:

     1- نسبت BOD5 به COD فاضلاب بیشتر از 0/5 باشد.

     2- مقدار COD فاضلاب کمتر از 1000 میلیگرم در لیتر باشد.

     3- حجم فاضلاب روزانه کمتر از 10 مترمکعب در شبانه روز باشد.

     4- فاضلاب تنها در ساعات محدودی از شبانه روز تولید شود.

    5- به سبب نوع فاضلاب امکان رشد میکروارگانیسم­ های رشته ­­ای وجود داشته باشد.

جدول1 : موارد کاربرد فرآیند (SBR)

ردیف موارد کاربرد

علت کاربرد

1 - پکیج های تصفیه فاضلاب بهداشتی با ظرفیت کمتر از 10 مترمکعب در شبانه روز - هزینه کمتر نسبت به دیگر انواع لجن فعال
2 - کشتارگاه ها - تولید فاضلاب در مدت محدودی از شبانه روز
3 - بیمارستان ها و مراکز درمانی - جلوگیری از رشد میکروارگانیسم های موثر در حجیم شدن لجن و به خصوص باکتریهای رشته ای

     سیستم جریان فرآیند SBR را باعث شده است که این فرآیند گزینه مناسبی برای تصفیه فاضلاب­ هایی باشد که تنها در ساعات محدودی از شبانه روز تولید می­ شوند. بطور مثال در کشتارگاه­ ها که زمان تولید فاضلاب به 4-2 ساعت در شبانه روز محدود می­ شود، استفاده از این فرآیند باعث کاهش هزینه تمام شده سیستم تصفیه می­ گردد. چراکه در این حالت با همزمان کردن مرحله پرشدن با تولید فاضلاب دیگر نیازی به احداث مخزن متعادل­ سازی وجود نخواهد داشت و متعادل­ سازی فاضلاب در خود رئاکتور به انجام خواهد رسید.

     از سوی دیگر در مواقعی که حجم فاضلاب تولیدی کمتر از 10 مترمکعب در شبانه روز باشد، استفاده از این فرآیند در مقایسه با دیگر انواع فرآیند لجن فعال باعث کاهش قابل ملاحظه­ ای در هزینه احداث سیستم تصفیه خواهد شد. زیرا در این فرآیند مراحل متعادل­ سازی، هوادهی و ته­ نشینی همه در یک مخزن به انجام رسیده و نیازی به ساخت مخازن مجزا وجود ندارد.در جدول 1 موارد کاربرد فرآیند SBRبه همراه علت کاربرد آن آمده است.

جدول2 : پارامترهای طراحی فرآیند (ُSBR)

نوع رئاکتور

سن لجن(روز)

SRT (day)

F/M

Kg BOD
--------------
Kg MLVSS.d

بارگذاری حجمی
Kg BOD

--------------
m3.d

MLSS

mg
------
lit

زمان ماند هیدرولیکی
HRT (hr)

ناپیوسته
(Batch)

15-30 0.04-0.1 0.1-0.3 2000-5000 15-40

در جدول 2 مهمترین پارامترهای طراحی فرآیند لجن فعال از نوع SBR آمده است.

     همانطور که در جدول فوق ملاحظه می­ شود، پارامترهای طراحی فرآیند SBR به فرآیند هوادهی گسترده (EASS) نزدیک­تر است. البته بدیهی است مهمترین تفاوت آنها نوع رئاکتور و رژیم جریان در مخزن هوادهی است. چراکه در فرآیند SBR رئاکتور از نوع ناپیوسته ودر فرآیند هوادهی گسترده (EAAS) رئاکتور از نوع پیوسته می­ باشد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص انواع فرآیندهای لجن فعال می توانید به لینک های 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- فرآیند رئاکتور ناپیوسته متوالی (SBR)

6- فرآیند رئاکتور بیولوژیکی غشایی (MBR)

 

محدوده