IFAS

فرآیند IFAS 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 98/0 – 95/0 گرم بر سانتیمترمکعب بوده بطوریکه به راحتی امکان غوطه‌ور شدن در فاضلاب را دارند. نیروی لازم جهت اختلاط و غوطه‌وری 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 می‌شود. در شکل ذیل فلودیاگرام فرآیند IFAS با مدیا‌های پلاستیکی غوطه‌ور نشان داده شده است.

در عمل بیشتر از مدیا‌های پلاستیکی غوطه‌ور استفاده می‌شود. این مدیا‌ها در شکل‌ها و ابعاد مختلفی ساخته می‌شوند اما معمولاً ابعاد آنها 50 – 5 میلیمتر است. در شکل انواع مختلفی از این مدیاها نشان داده شده است.

شکل انواع مدیا‌های پلاستیکی مورد استفاده در فرآیند IFAS
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 گونه‌ای که به تدریج اکسیژن کافی با باکتریهای واقع در لایه‌های 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 ذیل فرآیند IFAS همراه با یک واحد آنوکسیک در قبل از واحد هوادهی نشان داده شده است.

فرآیند IFAS همراه با واحد آنوکسیک

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 ته‌نشینی 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